Servicevillkor för litiumjonbatterier

Det måste nämnas att användningsmiljön och förhållandena för litiumjonbatterier skadar deras kapacitet.
(1) Missbruk av litiumjonbatterier
OUYANG [3] studerade effekten av överladdning på kapaciteten hos mjuka batterier och fann ingen tydlig kapacitetsförlust när SOC var under 120 %; När SOC är större än 120 % börjar litiumavsättning ske på den negativa elektroden, och på grund av bildandet av en tjockare SEI-film ökar impedansen och leder till förlust av aktivt litium. Om överladdningen fortsätter kan det orsaka termisk rinnande av litiumjonbatteriet. Vid hög SOC kommer analyshastigheten för elektrolyten att bli snabbare och bilda ett tjockt avsättningsskikt på grafitnegativa elektroden, som innehåller litium för utfällning.
(CH2OCO2Li) 2 och Li2CO3 kan inte delta i reversibla reaktioner efter deponering.
Dessutom kan höghastighetsladdning och urladdning också orsaka kapacitetsförlust i litiumjonbatterier. Detta beror på att de positiva och negativa elektroderna genomgår volymkontraktion och expansion under laddnings- och urladdningsprocessen. Ju större laddnings- och urladdningsströmmen är, desto intensivare blir sammandragningen och expansionen, och desto större påkänning. Som ett resultat är det mer sannolikt att partiklarna i de positiva och negativa elektroderna går sönder eller lossnar från kollektorn under snabba volymförändringar, vilket leder till cykeldämpning
(2) Temperaturfaktor
Temperaturen är definitivt en av nyckelfaktorerna som påverkar livslängden för litiumjonbatterier, och höga eller låga temperaturer kan orsaka en minskning av det aktiva litiumjoninnehållet och därigenom minska livslängden för litiumjonbatterier.
Under höga temperaturförhållanden har förhållandet mellan olika metallelement i det ternära materialet och elektrolytens prestanda en avgörande inverkan på batterikapaciteten. Före ett litet antal cykler är batteriets urladdningskapacitet vid hög temperatur högre än dess nominella kapacitet och kapacitet vid rumstemperatur (som visas i figuren nedan). Detta beror på att elektrolytens viskositet vid hög temperatur är låg, jonmassöverföringen är snabb och elektrodens reaktionsaktivitet är hög, vilket är anledningen till att batteriet uppvisar en hög laddningsurladdningskapacitet. Men eftersom antalet cykler ökar vid höga temperaturer kommer elektrolyten inuti batteriet att genomgå snabb analys, vilket genererar tjocka och ojämna passiveringsfilmer på elektrodytan [4]. Elektrodmaterialets struktur kommer att skadas och metalljoner kommer att lösas upp, vilket leder till allvarlig kapacitetsförsämring.
Under låga temperaturförhållanden (som -10 grad ), ökar elektrolytens viskositet, jonledningshastigheten saktar ner och den matchar inte elektronmigreringshastigheten för den externa kretsen. Batteriet uppvisar kraftig polarisering och laddnings- och urladdningskapaciteten minskar kraftigt. Speciellt vid lågtemperaturladdning kan det hända att Li+ som migrerar från den positiva elektroden inte kan bäddas in i kolskiktsgittret på den negativa elektroden i tid, vilket bildar litiummetallkristaller vid den negativa extremen, vilket leder till en minskning av batterikapacitet. Långvarig lågtemperaturladdning kan få litiumdendriter att penetrera separatorn och orsaka kortslutningar.