鋰枝晶的形成,是目前鋰電行業(yè)無(wú)法規(guī)避的一個(gè)技術(shù)難題,只要鋰離子電池充放電,鋰離子還原時(shí)就會(huì)形成鋰枝晶。并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的堆積,當(dāng)鋰枝晶長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度的時(shí)候就會(huì)刺破隔膜導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)部發(fā)生短路,一旦鋰離子電池內(nèi)部發(fā)生短路輕則鋰離子電池報(bào)廢,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅到人生安全。
鋰枝晶形成除了工藝和自然因素,其他使用時(shí)人為因素也可以導(dǎo)致
1)工藝問(wèn)題,當(dāng)單電機(jī)涂布不均時(shí),兩極重量差大,或者活性物質(zhì)內(nèi)含雜質(zhì)過(guò)多等,都有利于鋰枝晶的形成。
2)人為過(guò)放,負(fù)極接收鋰離子數(shù)量和擴(kuò)散能力有限,深度放電時(shí),剩余的鋰離子會(huì)游離負(fù)極表面而出現(xiàn)鋰枝晶。
3)自然反應(yīng),放電時(shí),鋰離子從正極材料脫出穿過(guò)電解液和隔膜,嵌入負(fù)極。充電會(huì)將這一過(guò)程逆轉(zhuǎn),當(dāng)負(fù)極的鋰離子返回正極時(shí),負(fù)極會(huì)局部行程空間電荷,并且出現(xiàn)鋰枝晶。
鋰枝晶是鋰離子電池壽命的一大殺手,目前沒(méi)有任何辦法可以防止它的出現(xiàn),鋰離子電池在使用時(shí)應(yīng)該如何減緩鋰枝晶的出現(xiàn)。
1)良好的鋰離子電池充電習(xí)慣:有規(guī)律,并且良好的鋰離子電池充電習(xí)慣可以減緩鋰枝晶的出現(xiàn),在鋰離子電池電量低于50%時(shí)就可以考慮給電池進(jìn)行充電,充電時(shí)盡可能的使用合理的電流也會(huì)有助于減緩鋰枝晶的出現(xiàn)??焖俪潆姙楹螘?huì)加速鋰離子電池的衰老,重要是大電流的充電會(huì)加速鋰離子的反應(yīng),同時(shí)也會(huì)加速鋰枝晶的生長(zhǎng)。雖然鋰枝晶的生長(zhǎng)最終可能會(huì)刺破隔膜,但是一旦它生長(zhǎng)到一定的程度時(shí),會(huì)加大鋰離子電池的抗阻,影響電池的存電能力。
2)防止過(guò)度放電:比如手機(jī)鋰離子電池,或者電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池,所有的鋰離子電池在使用時(shí)盡量防止低于20%的電量,過(guò)度的放電會(huì)加速鋰枝晶的出現(xiàn),加速電池的衰老。
3)存放在干燥陰涼的環(huán)境中:假如鋰離子電池要長(zhǎng)時(shí)間存放,存放的環(huán)境也非常重要。過(guò)高的溫度會(huì)加速電池的老化,存放時(shí)也不例外。
在長(zhǎng)期循環(huán)充放電中,鋰枝晶的形成是我們?nèi)粘I钪兴褂玫匿囯x子電池防止不了環(huán)節(jié)之一,同時(shí)也限制了鋰離子電池其在眾多場(chǎng)合的應(yīng)用。所以正確合理使用鋰離子電池是所有鋰離子電池用戶(hù)要掌握的知識(shí)。
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