リチウムイオン電池のサイクル寿命の分析

使用時のバッテリー、フィーリングは耐久性がなく、容量はあまりありません、これらは絶えず減衰するサイクル寿命の具現化です。

減衰のサイクル寿命は、実際には、減少傾向の変化の、工場の定格容量に対するバッテリー電流の実際の使用可能容量です。

理想的なリチウムイオン電池の場合、そのサイクル内で容量バランスは変化せず、各ループの初期容量は特定の値である必要がありますが、実際にははるかに複雑でした。有害事象がリチウムイオンを生成または消費する可能性があると、バッテリー容量のバランスが変化すると、バッテリー容量のバランスが変化すると、この変化は元に戻せず、何度も繰り返される可能性があり、細胞周期のパフォーマンスに深刻な影響を及ぼします。

リチウムイオン電池サイクルの寿命に影響を与える要因はたくさんありますが、その固有の根本的な原因、またはリチウムイオンの数を減らすためのエネルギー伝達に関与しています。リチウムイオン電池の量に注意することが重要です。減少しませんが、リチウムイオンの「活性化」が少なくなり、それらは投獄されるか、チャネルの活動の他の場所でブロックされ、自由な循環充電および放電プロセスの参加がブロックされます。

だから、これらを明らかにするだけで、リチウムイオンのREDOX反応に関与しているはずであり、容量低下のメカニズムを明らかにすることができ、下降傾向、上昇のリチウム電池容量を遅くするための対策を講じることもできますリチウム電池は寿命のサイクルです。

1.金属リチウムの堆積

前面の分析から、リチウムイオン電池は、リチウム金属リチウムまたはリチウム金属酸化物の形で、イオンの形で炭素化合物が形成されてはならないことがわかります。

金属リチウムの堆積は、一般にカソード表面で発生しました。特定の理由により、リチウムイオンの一部がカソード活物質に移動して安定した化合物を形成するのではなく、電子堆積を獲得した後、カソード表面に移動しました。陰極表面で金属リチウムになり、次のサイクルに参加しなくなり、容量が低下します。

この種の状況は、一般的に言えば、いくつかの理由があります：カットオフ電圧を超えて充電する;大きな充電比;アノード材料。充電または不十分なアノード材料の場合、カソードはリチウムイオンから移動した正を収容できず、堆積を引き起こします金属リチウムの充電率が大きいため、短時間でマイナスに達するリチウムイオンの量が多すぎるため、輻輳と堆積が発生します。

金属リチウムの堆積は、サイクル寿命の損失を引き起こすだけでなく、それでも短絡全体を引き起こす可能性がある場合は深刻であり、深刻なセキュリティ問題を引き起こします。

この問題を解決するには、アノード材料の適切な比率が厳しく制限され、同時にリチウムイオン電池の使用条件が厳しく制限され、制限の過剰使用を回避する必要があります。もちろん、比率のパフォーマンスから始めて、サイクル寿命を改善することもできます。

2.アノード材料

金属酸化物リチウムのアノード材料として、十分な安定性はありますが、長期間の使用の過程で、分解を続け、いくつかの電気化学的不活性物質（Co3O4、Mn2O3など）といくつかの可燃性ガスを生成し、電極と不可逆的な容量損失の間の容量バランス。

この状況は特に充電の場合であり、時には激しい分解やガス放出が発生するだけでなく、バッテリー容量に影響を与えるだけでなく、深刻なセキュリティリスクを引き起こす可能性があります。

バッテリ充電カットオフ電圧を厳密に制限することに加えて、アノード材料の化学的安定性と熱安定性も、サイクル寿命の低下速度を低下させるための実行可能な方法です。

3.電極表面のSEIフィルム

前述のように、リチウムイオン電池のアノードとしての炭素材料の前で、一次ループの過程で、電解質は電極（SEI）フィルムの表面に固体電解質層を形成します。異なるアノード材料にはいくつかの違いがありますが、 SEIフィルムの組成は主に炭酸リチウム、アルキルリチウム、水酸化リチウムなどで構成されていますが、もちろん塩分解生成物やポリマーなどがあります。

リチウムイオン電池のSEI膜形成プロセスは、SEIが安定しておらず、常に循環遮断の過程にあり、電解質との新しい炭素表面反応を明らかにして新しいSEI膜を形成し、リチウムイオンの継続的な損失を引き起こし続けます。電解質のため、電池の容量が低下します。SEIには一定の厚みがありますが、リチウムイオンは浸透できますが、SEI部分はカソード表面の拡散チャネルの閉塞を引き起こし、これにリチウムイオンのアノード材料が広がると電池も発生します。容量の低下。

4.電解質の影響

連続サイクルの過程で、電解質制限の化学的安定性と熱安定性のために、分解を続け、長時間蓄積された揮発が電解質の量の減少を引き起こし、アノード材料が完全に浸透していない、電荷放電反応が不完全であると、実際の使用能力が失われます。

活性水素物質と鉄、ナトリウム、アルミニウム、ニッケル、その他の金属イオン不純物を含む電解質。酸化電位不純物は一般にリチウムイオン電池の正電位よりも低いため、アノード表面の酸化が容易で、カソードの酸化が再び還元されます。消費は陰極活物質であり、自己放電を引き起こし、異常使用状態で電池の放電を変化させます。電池の寿命は充放電サイクルであり、電解液中の不純物がセルサイクルに直接影響します。

電解質には一定量の水も含まれており、水は電解質LiFP6と反応し、LiFとHF、HFを生成し、SEIを破壊して、より多くのLiFを生成し、LiFの堆積を引き起こし、リチウムイオンの活動を継続的に消費します。バッテリーのサイクル寿命の低下。

上記の分析により、リチウムイオン電池のサイクル寿命のための電解質が非常に重要な影響を及ぼし、適切な電解質を選択することで、電池のサイクル寿命を大幅に改善できることがわかります。

5.分離膜が詰まっているか損傷している

絶縁膜の役割は、短絡を防ぐために電池のカソードを分離することです。リチウムイオン電池サイクルの過程で、絶縁膜の乾燥不良は、電池性能の早期後退の重要な理由の1つです。これは主に絶縁膜によるものです。それ自体、電気化学的安定性と機械的特性、および再充電プロセスの変化によって引き起こされる侵襲性の分離膜への電解質膜の分離により、バッテリーオームの内部抵抗が増加し、充電と放電につながりますチャネルの閉塞、充電、放電が不完全で、バッテリー容量が初期状態に応答できず、バッテリーの容量と寿命が大幅に低下します。

6.陽極材料が落ちる

カソード活物質は、接着剤を介して上記のベースに固定されており、長期使用の過程で、機械的振動による接着剤とバッテリーの故障により、電解質へのカソード活物質の損失です解決策、それは電池の減少するサイクル寿命を縮める活物質の電気化学反応に参加することにつながる可能性があります。

バインダーの長期安定性とバッテリーの優れた機械的性能により、バッテリーサイクル寿命の低下速度を遅らせることができます。

7.外部使用率

リチウムイオン電池は、電圧による充放電、充放電率、使用温度範囲、保管温度範囲など、合理的な使用条件と範囲を持っていますが、実際の使用では、許容範囲を超えて乱用が広がっています。長期間の不当な使用は、内部の不可逆的な化学反応、細胞損傷のメカニズム、細胞の老化の加速、急激な低下のサイクル寿命を引き起こす可能性があり、深刻な場合でも事故を引き起こす可能性があります。

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