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锂离子电池循环寿命影响因素分析
2021-07-22

随着科技的发展和技术的成熟,锂离子电池的应用越来越广泛。锂离子电池具有单体电压高、相对质量轻、对环境友好等优点,但是经过多个周期充放电循环后会出现电池容量等性能下降的现象。相同条件下电池容量衰减的越快,电池品质就相对较差。锂离子电池的循环性能是衡量其质量的重要指标,许多关于锂离子电池的标准都有循环寿命这一项目。
 
锂离子电池充放电循环过程是一个复杂的物理化学反应过程,其循环寿命影响因素是多方面的。一方面与电池本身的特性相关,例如设计、制造工艺和材料性能退化等;另一方面与使用过程中电池受外界的影响有关,例如使用环境和充放电制度等。下面就对影响锂离子电池循环寿命的因素进行分析。
 
1 锂离子电池结构及原理简介
 
锂离子电池主要由正负极材料、电解液、隔膜、集流体和电池外壳组成,正负极材料由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。充电时,锂离子从正极上脱嵌下来通过电解液经隔膜嵌入负极,放电时则相反。在锂离子电池首次充放电过程中,负极和电解液的相界面上能够形成一层钝化膜。它在电极与电解液之间起到隔膜作用,是电子绝缘体却是锂离子的优良导体,锂离子可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出,具有固体电解质的特性,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”(solid electrolyte interface),简称SEI 膜。