リチウムイオン電池のSEIフィルムについて簡単に説明してください

リチウムイオン電池からの電池の最初の放電中に、電極材料は固液相界面で電解質と反応して、電極材料の表面を覆う不動態化層を形成する。パッシベーション層は、リチウムイオンの優れた導体である固体電解質を特徴とする界面層であり、リチウムイオンはパッシベーション層を介して自由に埋め込みおよび抽出できるため、パッシベーション膜は「固体電解質界面」（SEI膜）と呼ばれます。 ）。

SEIフィルムのパフォーマンスへの影響

1. SEI膜の形成はリチウムイオンの一部を消費し、初めて充放電不可逆容量が増加し、電極材料の充放電効率が低下します。

2.有機電解質溶液に不溶性の有機溶媒を含むSEIフィルムは安定であり、溶媒分子は不動態化膜を通過できません。これにより、溶媒分子が埋め込まれるのを効果的に防ぐことができ、溶媒分子が電極材料の損傷に埋め込まれることによって回避されます。電極のサイクル性能と寿命を大幅に改善します。

SEI膜形成と有害事象損失容量の違い

1.複数回の充電と放電の後、グラファイト負極の表面はSEI膜の層を形成する傾向があり、電解液とグラファイト負極の間の相互作用を防ぎます。しかし、温度が上昇すると、SEI膜は分解反応を起こし、電解質と負極の表面との間に不可逆反応を引き起こし、不可逆的な容量形成と発熱を引き起こし、さらに温度を上昇させます。

2.温度、溶媒、電解質が反応し、熱を発します。

SEIフィルムに対する環境温度の影響

使用温度と保管温度はSEIフィルムに大きな影響を与え、バッテリーの寿命に影響を与えます。高温でのSEIフィルムの安定性は、温度だけでなく、バッテリーの充電状態SOCにも影響されます。 100％SOC状態で45度を超える高温は、SEIフィルムの均一性を破壊し、電極インピーダンスの増加とサイクル性能の低下をもたらします。電池をSOC9％で70度に保管すると、負極面のSEI膜が消失しました。

SEIフィルムへの電圧の影響

グラファイトアノードシステムでは、SEI膜の形成はバッテリー電圧に依存します。バッテリー電圧が3.0Vになると、SEI膜が形成され始め、3.8 Vまで、この段階で主にLi2CO3が生成されます。また、少量のLiFとCH3OCO2Liが生成され、最終的に4.2 Vに到達したのは、主に塩電解質の分解です。したがって、SEI化合物の最外層は主にLiF用です。

SEIフィルムのインピーダンスも、充電状態によって異なります。負極が完全に充電されたときのSEI膜のインピーダンスは、放電状態よりも高くなります。これは、リチウムの挿入および脱リチウム化中の負極の体積の変化によって引き起こされます。

バッテリーが過充電されると、過剰なLi +には埋め込み用の負極材料がなく、Li +の一部が負極の表面で金属リチウムに還元され、短絡を引き起こし、正極の構造に不可逆的な変化を引き起こす可能性があります。活物質と電解質の分解。大量のガスが発生し、大量の熱が放出されるため、バッテリーの温度や内圧が上昇し、爆発や燃焼などの危険が潜んでいます。電池が過放電になると、負極表面のSEI膜のLi +が完全に除去され、SEI膜が破壊されます。電池を再充電・放電すると、再形成されたSEI膜の安定性や緻密性が低下し、Li +の量が多くなり、放電容量や充放電効率が低下する場合があります。

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