Hvilke faktorer vil påvirke levetiden til litiumbatteriet?

Levetiden til litiumbatteri er en indeks som må tas hensyn til ved bruk av litiumionbatteri. Generelt påvirkes levetiden til litiumionbatterier hovedsakelig av to faktorer:

1) Servicetid;
2) Number of cycles.

I henhold til nedbrytningshastigheten til litiumionbatterier, kan nedbrytningshastigheten til batteriet deles inn i tidlig lineær nedbrytningshastighet og sen ikke-lineær nedbrytningshastighet. Det typiske trekk ved den ikke-lineære reduksjonsprosessen er at kapasiteten til batteriet reduseres betydelig på kort tid, noe som ofte omtales som kapasitetsdykking, noe som er svært ugunstig for bruken av batteriet og bruken av trinnene.

I eksperimentet brukte Simon F. Schuster IHR20250A-batteri fra E-One Moli Energy. Katodematerialet er NMC-materiale, anodematerialet er grafitt, og den nominelle kapasiteten er 1,95Ah. Effektene av spenningsvindu, ladehastighet, utladningshastighet og temperatur på den ikke-lineære dempningen av batteriet ble analysert. Det spesifikke eksperimentelle arrangementet er vist i følgende tabell.

Hovedresultatene er som følger:

1. Påvirkningen av driftsspenningsvinduet på veksten av negative SEI-filmer er at på grunn av det brede elektrokjemiske vinduet, forbedres oppløsningen av positive overgangsmetallelementer, og de oppløste overgangsmetallelementene migrerer til den negative elektrodeoverflaten, som akselererer veksten av negative elektrodeovergangsmetallfilmer. Resultatene viser at de kinetiske forholdene til den negative elektroden akselererer nedbrytningen av litium, så utfellingen av litium i den negative elektroden på forhånd fører til det tidligere ikke-lineære forfallet.
2. Påvirkning av ladningsutladningsforhold

Fordi den ikke-lineære dempningen av litiumionbatteri hovedsakelig er forårsaket av utfelling av litiummetall på den negative elektrodeoverflaten, er ladningsutladningsstrømmen nært knyttet til forekomsten av den ikke-lineære dempningen av litiumionbatteri. Den mest innflytelsesrike faktoren er batteriets ladestrøm. Batteriet ladet med en hastighet på 1C viser en ikke-lineær dempningstrend nesten fra begynnelsen, men hvis vi reduserer ladestrømmen til 0,5C, er tidsnoden til batteriet ikke-lineært forfall, som vil bli kraftig forsinket. Påvirkningen av utladningsstrøm på den ikke-lineære dempningen av batteriet kan nesten ignoreres. Dette er hovedsakelig fordi polarisasjonen til den negative elektroden øker betydelig med økningen av ladestrømmen, noe som fører til en betydelig økning i risikoen for frigjøring av litium fra den negative elektroden. Det utfelte porøse metallmetallet fremmer nedbrytningen av elektrolytt og akselererer. Degraderingen av den dynamiske ytelsen til den negative elektroden fører til tidlig forekomst av ikke-lineært forfall.

3. Effekt av temperatur

Temperaturen har en svært viktig innflytelse på de dynamiske egenskapene til den negative elektroden, så temperaturen har også en viktig innflytelse på forekomsttiden for den ikke-lineære dempningen av røren
Batteriet ved 35 ° C syklus har en ikke-lineær nedgang senest. Hvis vi reduserer spenningsvinduet til batteriet til 3,17-4,11v, er nedbrytningshastigheten til batteriet ved 35 ° C og 50 ° C i den tidlige perioden relativt konsistent, men ved slutten av levetiden er batteriet ved 35 ° C begynner å vise en ikke-lineær nedgang. Dette skyldes hovedsakelig forverringen av de kinetiske forholdene til batteriet ved lave temperaturer, noe som gjør katoden lettere å analysere som litium, og dermed akselerere veksten av sei-filmen, noe som fører til ytterligere forverring av de kinetiske forholdene til katoden, fører til den ikke-lineære nedgangen av tidlige litiumionbatterier.