鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3813次 | 2018年07月20日
鋰電池的三元材料極片過壓會(huì)有什么影響?
造成三元材料極片過壓的原因有兩種,一種是電池廠家為了追求電池的高能量密度導(dǎo)致極片過壓;另一種是材料廠家制程控制不嚴(yán)格,使不同批次三元材料的壓實(shí)密度不一致,而電池廠家未分析材料的具體情況,按照常規(guī)工藝參數(shù)制備極片時(shí)將極片過壓。
▲過壓后的極片SEM圖
極片過壓會(huì)造成電池容量降低,循環(huán)惡化,內(nèi)阻增加等問題。首先,極片過壓會(huì)使球形三元材料大面積破碎,新產(chǎn)生的表面有很多脫離了二次球的一次小顆粒,它們要么因?yàn)闆]有接觸到PVDF而從極片上掉落,要么因?yàn)闆]有接觸到導(dǎo)電劑而使極片導(dǎo)電性能局部惡化。
新表面的產(chǎn)生也使比表面增大,與電解液的接觸面增大,副反應(yīng)增加,從而造成電池性能降低,如電池氣脹、循環(huán)衰減等。過壓還會(huì)造成鋁箔變形,極片脆片,容易折斷,電池內(nèi)阻增加。
另外,過壓的極片中,材料顆粒之間的擠壓程度過大,造成極片孔隙率低,極片吸收電解液的量也會(huì)降低,電解液難以滲透到極片內(nèi)部,直接的后果就是材料的比容量發(fā)揮變差。保液能力差的電池,循環(huán)過程中極化很大,衰減很快,內(nèi)阻增加明顯。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
極片是否過壓可以通過觀察極片是否脆片、做電鏡查看材料是否被破碎、估算極片孔隙率等方法來判斷。其中極片孔隙率是判斷極片吸液量、吸液速率的一項(xiàng)重要指標(biāo),對(duì)電池性能產(chǎn)生直接影響。
極片孔隙率是指極片輥壓后內(nèi)部孔限的體積占輥壓后極片總體積的百分率。極片孔隙率過低會(huì)降低電解液量對(duì)極片浸潤速率,影響電池性能發(fā)揮,過高會(huì)降低電池能量密度,浪費(fèi)有效空間。因此,不能為了追求能量密度而過度提高壓實(shí)密度。