锂离子电池容量损失分析
动力电池的循环寿命与容量衰减分析

动力电池的循环寿命与容量衰减分析动力电池作为电动车辆的核心组件,其循环寿命和容量衰减对电动车的续航能力和性能表现起着重要的影响。
本文将对动力电池的循环寿命与容量衰减进行分析,并讨论其影响因素和改进方法。
一、循环寿命动力电池的循环寿命指的是电池在循环充放电过程中所能经受的循环次数。
循环寿命的长短直接决定了动力电池的可靠性和使用寿命。
循环寿命受多种因素影响,包括电池材料、电池管理系统、使用环境等。
1. 电池材料:电池材料的质量和特性对循环寿命有着重要影响。
目前常见的动力电池材料包括锂离子电池、镍氢电池等。
其中,锂离子电池由于其高能量密度和较低的自放电率,已成为电动车领域的主流选择。
而对于锂离子电池而言,正极材料和电解液是影响循环寿命的关键因素。
2. 电池管理系统:电池管理系统是指对电池进行监控和控制的系统,对于提高电池的循环寿命至关重要。
电池管理系统能够实时监测电池的工作状态和性能,并根据需要采取相应的控制策略,如充放电限制、温度控制等,以减缓容量衰减和延长循环寿命。
3. 使用环境:使用环境对电动车电池的循环寿命有较大影响。
温度是影响电池性能的重要因素之一,过高或过低的温度都会导致电池容量下降和寿命缩短。
此外,充电和放电速率、循环深度等参数也会对电池的循环寿命产生影响。
二、容量衰减动力电池的容量衰减是指电池在使用过程中其容量逐渐减小的现象。
容量衰减是电池性能下降的主要表现之一,会导致电池的续航里程减少和使用寿命缩短。
容量衰减的主要原因是电池内部反应和物理变化导致的材料损失和结构变化。
1. 电池内部反应:在充放电过程中,电池内部会发生一系列的电化学反应,包括锂离子的嵌入和脱嵌、电解液的分解和腐蚀等。
这些反应会导致电池正负极材料的损耗和结构变化,从而引起容量衰减。
2. 物理变化:电池在循环充放电过程中,会发生一系列物理变化,如电极材料在电化学反应中的体积变化、固体电解质界面层的生长和损耗等。
这些物理变化都会导致电池材料的损耗和结构破坏,进而导致容量衰减。
锂离子电池内部衰减机理

锂离子电池内部衰减机理
锂离子电池内部衰减机理主要包括以下几个方面:
1. 锂金属枝晶生长和聚集:在充放电过程中,锂离子会在正负极之间进行迁移,并在负极上发生还原反应,生成锂金属。
如果锂金属在电池中生成并聚集,会导致电池内部发生枝晶生长现象,形成锂枝晶短路或穿过隔膜,造成电池性能下降。
2. 电解液的分解和溶剂解耦:电池中的电解质溶液中通常含有锂盐和有机溶剂。
在循环充放电过程中,锂盐会发生电解质分解和有机溶剂的分解反应,产生气体、固体或液体产物。
这些产物会堵塞电池内部的微孔结构,影响电池内部的离子迁移和传导,导致电池容量和功率下降。
3. SEI膜形成和退化:充放电过程中,正极和负极表面会形成固体电解质界面(Solid Electrolyte Interphase, SEI)膜。
SEI膜可以保护电解质和电极材料不与电解质直接接触,减少电极材料的氧化和电解液的分解。
然而,SEI膜也会随着循环充放电的进行而退化,丧失保护功能,导致电池内部的电化学反应加速,进一步导致电池容量衰减。
4. 电极材料的结构变化和活性损失:正极和负极材料在充放电过程中会发生体积变化和结构变化。
特别是锂离子的插入/脱出过程会导致电极材料颗粒的膨胀和收缩,引起电极材料的开裂和失活。
这些现象会降低电极材料的可逆容量和反应活性,从而导致电池容量衰减。
综上所述,锂离子电池内部衰减机理涉及锂金属枝晶、电解液的分解和溶剂解耦、SEI膜的形成和退化以及电极材料的结构变化和活性损失等多个方面。
将这些因素综合考虑,可以更好地理解锂离子电池容量衰减的原因,并找到延长电池寿命的方法。
锂电池容量衰减原因分析

锂电池容量衰减原因分析锂电池容量衰减原因分析随着科技的发展,锂电池已成为许多电子设备的主要能量来源。
然而,随着时间的推移,锂电池的容量会逐渐下降,导致电池续航能力减弱。
这种容量衰减是由多种因素引起的,下面将对其进行分析。
首先,锂电池容量衰减的主要原因之一是化学反应。
在锂电池中,正极和负极之间的化学反应会导致电池容量的减少。
正极材料中的锂离子在充放电过程中会与电解液中的溶液发生化学反应,形成化合物。
随着反应的进行,这些化合物会堆积在电极表面,阻碍锂离子的迁移,从而减少电池的容量。
其次,锂电池容量衰减还与电池的使用环境有关。
高温环境是导致锂电池容量衰减的罪魁祸首之一。
在高温下,电池内部的化学反应会加速,导致电池的寿命缩短。
此外,高温还会引起电池内部的膨胀和变形,从而导致电池的容量减少。
因此,在使用锂电池时要尽量避免高温环境,以延长电池的寿命。
另外,锂电池容量衰减还与过充和过放有关。
过充会导致锂电池内部的化学反应不稳定,从而损坏电池的结构和性能;而过放会导致电池内部的化学反应无法正常进行,减少锂离子的储存量。
因此,正确使用和充电锂电池是延长电池寿命的重要因素。
最后,锂电池的容量衰减还与充电和放电速度有关。
过快的充电和放电会导致电池内部产生过多的热量,从而加速电池容量的衰减。
因此,在充放电过程中要控制好电流的大小,避免过快充放电。
综上所述,锂电池容量衰减是由多种因素共同作用引起的。
化学反应、使用环境、过充和过放以及充放电速度都会对锂电池的容量产生影响。
因此,在使用锂电池时,我们应该注意正确使用和充电,避免高温环境,并控制好充放电速度,以延长锂电池的寿命和续航能力。
锂离子电池的失效分析与故障机理

锂离子电池的失效分析与故障机理中国储能网讯:一、负极活性物质本文对负极材料失效机理的解析主要基于商业化的碳基材料。
虽然,新型负极材料,如硅、锡和一些氧化物,目前被广泛的研究,并取得了较大的科研进展。
然而由于在锂离子脱嵌循环过程中,这些材料容易产生较大的体积膨胀,严重影响其电化学性能。
因此,还未能在商业化电池中广泛使用。
1 SEI膜的生成与生长在商业化锂离子电池体系中,电池的容量损失部分是来自于石墨与有机电解液之间的副反应,石墨很容易与锂离子有机电解液发生电化学反应,特别是溶剂为碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)。
当锂电池在首次充电过程中(化成阶段),负极的石墨与锂离子电解液发生副反应并于石墨表面生成一层固体电解质界面(SEI)膜,这会造成一部分的不可逆容量产生。
SEI膜能够透过Li+,保证了离子的传输,同时保护了活性物质,防止副反应的进一步发生,维持电池活性物质工作的稳定性。
但是,在电池后续的循环过程中,由于电极材料的不断膨胀与收缩导致新的活性位点暴露出来,这会引起一种连续性的损耗失效机制,即电池的容量不断下降。
这种失效机理可归结于电极表面的电化学还原过程,表现为SEI膜厚度的不断增加。
因此,对SEI膜化学组份及形貌的研究能够更深入的了解锂离子电池容量和功率下降的原因。
近年来,研究者们尝试通过对小型电池体系的拆解实验来研究SEI 膜的性质。
电池的拆解过程需要在无水无氧的惰性气体手套箱中进行(<5 ppm)。
电池拆解后,可以通过核磁共振技术(NMR)、飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),原子力显微镜(AFM),X射线吸收光谱(XAF),以及红外(FTIR)和拉曼(Raman)光谱等测试手段研究SEI膜的厚度、形貌、组成、生长过程及机理等。
尽管许多测试手段已被用于表征SEI膜,但是利用更加先进且直接的方式来表征SEI膜在电池中生长的实际模型,仍然是迫切需求的。
锂电池容量衰退的原因总结与分析

锂电池容量衰退的原因总结与分析一、析锂和SEI膜本文综合分析了锂离子电池容量衰退机理,对影响锂离子电池老化与寿命的因素进行分类整理,详细阐述了过充、SEI膜生长与电解液、自放电、活性材料损失、集流体腐蚀等多种机理,总结了近年来各领域学者在电池老化机理方面的研究进展,详细分析了锂离子电池老化影响因素与作用方式,阐述了老化副反应建模方法。
(1)锂离子电池老化原因分类与影响1、锂离子电池老化原因分类锂离子电池的老化过程受其在电动汽车上的成组方式、环境温度、充放电倍率和放电深度等多种因素影响,容量及性能衰退通常是多种副反应过程共同作用的结果,与众多物理及化学机制相关,其衰减机理与老化形式十分复杂。
综合近年来国内外的研究进展,目前影响锂离子电池容量衰退机理的主因包括:SEI膜生长、电解液分解、锂离子电池自放电、电极活性材料损失、集流体腐蚀等。
在实际的锂离子电池老化过程中,各类副反应伴随着电极反应同时发生,各类老化机理共同作用,相互耦合,增大了老化机理研究的难度。
2、锂离子电池老化影响锂离子电池老化对电池综合性能具有比较深刻的影响,主要体现在充放电性能下降、可用容量衰减、热稳定性下降等。
锂离子电池老化后主要的外特性表现为可用容量下降与电池内阻上升,进而导致锂离子电池的实际充放电容量、最大可用充放电功率等下降;同时因锂离子电池内阻上升,在使用过程中伴随生热增加、模组内温度上升、温度不一致性增大等问题,对锂离子电池热管理系统要求提高;而锂离子电池内部的副反应等则因电池成组方式、连接结构等导致单体使用工况存在差异,随着电池使用,电池内各单体间的老化速度存在差异,加剧了锂离子电池组不一致性的产生。
锂离子电池的开路电压曲线表征了当前锂离子电池内部电动势。
随着锂离子电池老化后,开路电压曲线相对于原始状态会发生一定程度的偏移或变形,从而导致锂离子电池的实际充放电电压曲线会发生变化,影响实际使用过程中的电池管理系统电池状态估算精度。
锂电池衰减过程

锂电池衰减过程
锂电池衰减是指锂电池在使用过程中电容量减少以及性能下降的过程。
锂电池的衰减过程主要包括以下几个方面:
1. 锂电池容量衰减:随着锂电池的使用次数增加,锂电池的容量会逐渐减少。
这是由于锂离子在循环充放电过程中,电池正极材料与锂离子之间发生化学反应,导致活性物质的损耗和结构的破坏,从而限制了电池的可用容量。
2. 充放电效率下降:随着使用时间的增加,锂电池的充放电效率会逐渐降低。
这是由于锂离子在循环过程中,会发生电池内部电化学反应,形成锂枝晶、固态电解质膜的损坏和锂离子的损失,导致电池内阻的增加,从而降低了充放电效率。
3. 循环性能衰减:锂电池在循环充放电过程中,电池正负极材料的结构会发生变化,导致电池在循环过程中其内部结构的稳定性和可逆性下降,从而影响了锂电池的循环性能。
4. 温度对锂电池寿命的影响:锂电池在高温环境下使用,会导致电池内部反应加速,加剧电池的衰减过程。
同时,在极端低温环境下,电池的反应速率会减慢,降低电池的输出性能。
为了减缓锂电池的衰减过程,可以采取以下措施:
1. 控制使用环境温度,避免过高或过低温度对电池的影响;
2. 控制充放电速率,避免高速充放电对电池的损伤;
3. 定期进行电池的保养和维护,包括适当的充放电和电池容量测试;
4. 选择合适的电池类型和电池管理系统,以确保电池的可靠性和使用寿命。
总之,锂电池的衰减过程是一个不可避免的过程,但通过科学管理和合理使用,可以延长锂电池的使用寿命和性能。
锂离子电池的循环寿命测试方法及数据分析

锂离子电池的循环寿命测试方法及数据分析锂离子电池的循环寿命测试方法及数据分析锂离子电池是目前最常用的一种可充电电池,具有高能量密度、长循环寿命和环境友好等特点。
随着电动汽车、移动设备和可再生能源等领域的快速发展,对锂离子电池的循环寿命测试方法和数据分析的需求也越来越大。
本文将介绍锂离子电池的循环寿命测试方法,并对测试数据进行分析。
一、循环寿命测试方法1. 选择合适的测试样品:根据需要测试的锂离子电池的特性和应用领域,选择合适的测试样品。
一般来说,测试样品应具有代表性,即能够反映出整个批次锂离子电池的性能。
2. 制备测试电池:将选定的测试样品进行充放电循环预处理,以保证测试电池的性能稳定。
3. 设定测试条件:根据需要测试的电池的使用环境,设定合适的测试条件。
测试条件包括温度、电流密度、充放电截止电压等。
温度是一个重要的影响因素,一般来说,较高的温度会加速电池的老化过程。
4. 进行充放电循环:根据设定的测试条件,对测试电池进行充放电循环,直到达到预设的循环次数或达到终止条件。
5. 记录测试数据:在循环过程中,记录测试电池的电流、电压、温度等数据。
同时还可以记录其他与电池循环寿命相关的参数,如容量衰减、内阻变化等。
6. 分析测试数据:对记录的测试数据进行分析,包括循环容量衰减曲线、内阻变化曲线等。
通过数据分析可以评估锂离子电池的循环寿命。
二、数据分析1. 循环容量衰减曲线:循环容量衰减曲线是评估锂离子电池循环寿命的重要参数之一。
循环容量衰减曲线可以反映出电池在长时间循环中的容量损失情况。
在测试过程中,每次充放电后都记录电池的容量,然后绘制出循环容量衰减曲线。
一般来说,曲线越陡峭,说明电池的容量损失越快,循环寿命越低。
2. 内阻变化曲线:内阻变化曲线是评估电池循环寿命的另一个重要参数。
内阻是电池充放电过程中产生的电脑热阻力。
在测试过程中,每次充放电后都记录电池的内阻,然后绘制出内阻变化曲线。
一般来说,曲线越陡峭,说明电池的内阻增加越快,循环寿命越低。
锂离子电池多次充放电后,容量下降的原因

锂离子电池多次充放电后,容量下降的原因锂离子电池在多次充放电后,容量出现下降的原因是多方面的。
深入理解这些原因有助于更好地维护和使用锂离子电池,以延长其使用寿命。
首先,锂离子在充放电过程中会嵌入和脱出电池的碳负极。
这个过程并非完全可逆,导致部分锂离子无法被充分利用,进而影响电池的容量。
其次,随着充放电次数的增加,碳负极的结构可能会发生微小的变化。
这种变化可能导致碳负极的孔径变大或变小,从而影响锂离子的传输效率和嵌入/脱出的可逆性。
这种不可逆的变化会导致电池容量的下降。
再次,正极材料在充放电过程中会经历锂离子的嵌入和脱出,导致结构发生变化。
特别是当锂离子脱出过多时,正极材料的结构可能会崩溃,使得电池容量下降。
此外,电解液的分解和反应也是一个重要因素。
在充放电过程中,电解液会与电极发生反应,产生固体电解质界面(SEI)膜。
这个膜的形成需要消耗部分锂离子,导致电池容量的损失。
同时,随着反应的进行,电解液的成分和浓度可能会发生变化,影响其电化学性能。
还有一个不容忽视的原因是电池的内阻随充放电次数的增加而增大。
这主要是由于电极材料和电解液的劣化,使得锂离子的传输和迁移受到阻碍,进一步影响电池的容量和性能。
最后,不恰当的充电方式也是导致电池容量下降的原因之一。
例如,过充电或充电电流过大可能会引起电解液的分解和正极材料的破坏,从而降低电池的容量。
综上所述,锂离子电池在多次充放电后容量下降的原因主要包括电极材料的劣化、电解液的分解和反应、内阻的增加以及不恰当的充电方式等。
了解这些原因有助于采取适当的措施来延长电池的使用寿命。
例如,采用适当的充电方式和维护方法、选择优质的材料和电解液、优化电极的结构和组成等。
这些措施可以帮助提高锂离子电池的充放电性能和使用寿命。
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锂离子电池容量损失分析
锂离子电池是继镍镉、镍氢电池之后发展最快的二次电池。
由于其具有比能量高、工作电压高、自放电率低、循环寿命长、环境污染小等独特优势,现已用作高速发展的小型电子产品的电源,也很有希望用作大型动力电池的电源。
锂离子电池的应用很大程度上取决于其充放电循环的稳定性,与其他二次电池一样,锂离子电池在循环过程中容量衰减是难以避免的。
由于锂离子电池在充放电过程中过充电或过放电、电解液分解、SEI 膜的形成、活性物质的溶解及其他因素会导致电池容量损失,因此分析锂离子电池容量衰减的原因,对我们进行研究开发及生产应用有着重要的作用,也有利于提高我们产品的品质。
一、锂离子电池工作原理
锂离子电池是指分别用两种能可逆嵌入与脱嵌锂离子的层间化合物作正负极活性物质而构成的二次电池,目前生产中普遍采用高嵌脱锂电位的LiCoO2 类材料为正极,低嵌脱锂电位的碳类材料为负极。
锂离子电池在最初的充电循环中,在碳负极材料会出现化学/电化学反映过程,分别对应有机电解液的分解和锂离子的嵌入,伴随形成SEI 膜。
目前常用的有机溶剂有碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲基乙基酯(EMC)等,电解质一般用锂盐有LiBF6、LiPF4、LiAsF6 和LiCIO4 等。
隔膜用PP 微孔薄膜或PE 微孔薄膜。
电极反应如下:
正极:LiCoO2充电→← 放电Li1 - xCoO2+xLi++xe-20
负极: 6C + xLi + + xe -充电→← 放电 LixC6
总的反应为: 6C + LiCoO2充电→← 放电 Li1-xCoO2+LixC6
充电时,锂离子从LiCoO2 中立方紧密堆积氧层中八面体位置发生脱嵌,释放一个电子给Co3+,其氧化为Co4+;放电时,锂离子嵌入到八面体位置得到一个电子,Co4+还原为Co3+。
负极中当锂离子插入到石墨层中后石墨结构与此同时从外电路得到一个电子使得负极电荷平衡。
与其它二次电池一样,锂离子经充放电循环后存在容量损失问题,导致这些问题的原因有很多,有材料方面也有制造工艺方面的因素。
二、容量损失原因分析
1.过充电
所谓过充电就是超过规定的充电终止电压(一般为4.2V)而继续充电
的过程。
在过充的情况下会造成电池容量的衰减,主要有如下因素:①石墨负极的过充反应;②正极过充反应;③电解液在过充时氧化反应。
电池在过充时,锂离子容易还原沉积在负极表面:Li++
e→Li(s)
沉积的锂包覆在负极表面,阻塞了锂的嵌入。
导致放电效率降低和容量损失,原因有:①可循环锂量减少;②沉积的金属锂与溶剂或支持电解质反应形成Li2CO3,LiF 或其他产物;③金属锂通常形成于负极与隔膜之间,可能阻塞隔膜的孔隙增大电池内阻。
快速充电,电流密度过大,负极严重极化,锂的沉积会更加明显。
正极过充导致容量损失主要是由于电化学惰性物质(如Co3O4,Mn2O3 等)的产生,破坏了电极间的容量平衡,其容量损失是不可逆的。
LiyCoO2→(1-y)/3[Co3O4+O2(g)]+yLiCoO2 y<0.4
同时正极材料在密封的锂离子电池中分解产生的氧气由于不存在再化合反应(如生成H2O)与电解液分解产生的可燃性气体同时积累,后果将不堪设想。
过充还会导致电解液的氧化反应,其氧化速率跟正极材料表面积大小、集电体材料以及所添加的导电剂(炭黑等)有很大关系,同时,炭黑的种类及表面积大小也是影响电解液氧化的一个重要因素,其表面积越大,溶剂更容易在表面氧化。
当压高于4.5V 时电解液就会氧化生成不溶物(如Li2Co3)和气体,这些不溶物会堵塞在电极的微孔里面阻碍锂离子的迁移而造成循环过程中容量损失。
2.电解液分解
电解液由溶剂和支持电解质组成,在正极分解后通常形成不溶性产物Li2Co3 和LiF等,通过阻塞电极的孔隙而降低电池容量,电解液还原反应对电池的容量和循环寿命会产生不良影响,并且由于还原产生了气体会使电池内压升高,从而导致安全问题。
电解液在石墨和其它嵌锂碳负极上稳定性不高,容易反应产生不可逆容量。
初次充放电时电解液分解会在电极表面形成钝化膜,钝化膜能将电解液与碳负极隔开阻止电解液的进一步分解。
从而维持碳负极的结构稳定性。
理想条件下电解液的还原限制在钝化膜的形成阶段,当循环稳定后该过程不再发生。
电解质盐的还原参与钝化膜的形成,有利于钝化膜的稳定化,但还原产生的不溶物对溶剂还原生成物会产生不利影响,而且电解质盐还原时电解液的浓度减小,最终导致电池容量损失(LiPF6 还原生成LiF、LixPF5-x、PF3O 和PF3),同时,钝化膜的形成要消耗锂离子,这会导致两极间容量失衡而造成整个电池比容量降低。
工艺中使用碳的类型、电解液成份以及电极或电解液中添加剂都是影响成膜容量损失的因素。
电解液中常常会含有氧、水和二氧化碳等物质。
微量
的水对石墨电极性能没影响,但水含量过高会生成LiOH(s)和Li2O 沉积层,不利于锂离子嵌入,造成不可逆容量损失:H2O+e→OH-+1/2H222
OH-+Li+→LiOH(s)
LiOH+Li++e→Li2O(s)+1/2H2
溶剂中的CO2 在负极上能还原生成CO 和LiCO3(s):
2CO2+2e+2Li+→Li2CO3+CO
CO 会使电池内压升高,而Li2CO3(s)使电池内阻增大影响电池性能。
3.自放电
自放电是指电池在未使用状态下,电容量自然损失的现象。
锂离子电池自放电导致容量损失分两种情况:一是可逆容量损失;二是不可逆容量的损失。
可逆容量损失是指损失的容量能在充电时恢复,而不可逆容量损失则相反,如锂锰氧化物正极与溶剂会发生微电池作用产生自放电造成不可逆容量损失。
自放电程度受正极材料、电池的制作工艺、电解液的性质、温度和时等因素影响。
如自放电速率主要因溶剂氧化速率控制,因此溶剂的稳定性影响着电池的贮存寿命,如果负极处于充足电的状态而正极发生自放电,电池内容量平衡被破坏,将导致永久性容量损失。
长时间或经常自放电时,锂有可能沉积在碳上,增大两级间容量不平衡程度。
Pistoia等认为自放电的氧化产物堵塞电极材料上的微孔,使锂的嵌入和脱出困难并且使内阻增大和放电效率降低,从而导致不可逆容量损失。
4.电极不稳定性
如上所述,正极活性物质在充电状态下会氧化电解质分解而造成容量损失。
另外,影响正极材料溶解的因素还有正极活性物质的结构缺陷,充电电势过高以及正极材料中炭黑的含量。
其中电极在充放电循环过程中结构的变化势最重要的因素
锂钴氧化物在完全充电状态下为六方晶体,理论容量的50%放电后生成新相单斜晶体,锂镍氧化物在充放电循环过程中涉及斜方六面体及单斜晶体的变LiyNiO2 通常在0.3<y<0.9 范围内循环。
锂锰氧化物在充放电过程中存在2 种不同的结构变化:一是化学计量不变的情况下发生的相变化;二是充放电过程种锂嵌入和脱嵌量改变时发生的相变。
LiCoO2 锂离子电池充电电压超过4.2V 时,容量损失与在负极检测到钴含量直接相关,而且充电截止电流电压越高,钴溶解的速率越大。
另外,容量损失(或钴溶解)与合成活性物质的热处理温度有关。
5.集流体
铜和铝分别是负极和正极集流体最常用的材料。
其中铝箔无论是在空气种还是在电解液中都比较容易在表面形成氧化物膜,同时,集流体表面全面腐蚀和局部腐蚀(如点蚀)以及粘附性差等原因都会使得电极反应阻力增大,电池内阻增加,导致容量损失和放电效率降低。
为了减少这些原因造成的影响,从市场上购得的集流体最好进行预处理(酸-碱浸蚀、耐腐蚀包覆、导电包覆等),以提高耐腐蚀性与粘附性能。
因为集流体表面粘附力太小,电极局部可能会与集流体分开,增加了极化作用,对容量有很大影响。
铜集流体在使用过程中腐蚀生成一层绝缘腐蚀产物膜。
致使电池内阻增大,循环过程中放电效率下降,造成容量损失。
当过放电时,铜箔会发生如下反应:
Cu→Cu++e-所产生的Cu(I)
在充电时会以金属铜的形式结晶沉积在负极表面上,形成铜枝晶,极易穿透隔膜造成短路甚至出现爆炸。
特别注意的是在选择负极极片时绝对不允许有掉料露铜的极片存在,否则在露铜处极片容易生成枝晶损坏电池。
防止铜集流体溶解最好是放电电压应不低于2.5V。