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新舊鋰離子電池的差別有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:1418次  |  2021年03月17日  

1充電恒壓過程


新電芯進(jìn)入恒壓充電狀態(tài)晚而舊電芯進(jìn)入恒壓狀態(tài)早,恒流充電時間長,使得新電芯相對的充電速度比較快。原因與前一段的分析類似,依然是內(nèi)阻占壓出現(xiàn)的影響,舊電芯較早的被內(nèi)阻抬高了端電壓,很快達(dá)到充電程序設(shè)置的恒壓值,進(jìn)入恒壓充電階段。恒壓充電的電流隨著電量的新增在遞減。


2容量


作為衡量電芯老化的直接參數(shù),舊電芯的剩余容量表征其老化程度。假如追究電芯容量衰減的內(nèi)部原因,大體可以這樣表述:


在長期使用過程中,正極材料部分的溶解、坍塌,晶格被副反應(yīng)產(chǎn)物堵塞,使得能夠容納鋰離子的空位越來越少;


石墨負(fù)極,表面的SEI膜隨著反復(fù)的循環(huán)使用、高低溫環(huán)境的侵害等,其厚度越來越大,消耗負(fù)極材料和活性鋰離子沉積成鈍化膜的同時,新增了鋰離子穿越的難度。老化的SEI膜,出現(xiàn)越來越多的缺陷,使得電解液得以直接接觸負(fù)極材料,進(jìn)一步生成鈍化膜。能夠嵌鋰的負(fù)極材料減少和鋰離子的消耗,都會帶來容量的永久損失。


電解液,在循環(huán)使用過程中,電解液除了與正負(fù)極材料反映,還會與鐵、銅等雜質(zhì)反映,自己的分解反應(yīng),總體上消耗活性成分,使得其導(dǎo)電能力越來越差,電芯容量降低。


以上都是正常使用過程中,日積月累的容量損失原因。


3開路電壓


新舊電芯的開路電壓存在明顯差異,舊電芯到了一定階段,再也無法達(dá)到新電芯的電壓值。問題依然出在導(dǎo)電活性物質(zhì)的減少上。正負(fù)極之間電勢差的極限是由正負(fù)極材料決定的,但電勢的出現(xiàn)要依靠帶電鋰離子的聚集?;钚噪x子減少,沒有了原來數(shù)量的鋰離子聚集在負(fù)極,開路電壓自然下降了。


4內(nèi)阻


內(nèi)阻也是電芯壽命的一個指標(biāo),內(nèi)阻的新增直接影響電芯的功率特性。究其原因,與容量的影響因素基本重合,正負(fù)極材料和活性離子的消耗,造成了內(nèi)阻的新增。


5耐低溫能力


有研究人員針對新舊電芯應(yīng)對低溫循環(huán)的能力做了實驗比較。舊電芯經(jīng)歷10個常溫循環(huán)周期,-10℃環(huán)境下50個循環(huán),最后再用30個循環(huán)對電芯容量進(jìn)行激活。


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