高镍三元正极材料锂离子电池45℃容量衰减

发布时间：2021-03-26 06:27

　　以45℃下循环（2.8～4.2 V、1 C） 523次,容量保持率为76.05%的高镍三元正极材料软包装锂离子电池为研究对象,分析循环后厚度及内阻的变化,将容量衰减分为极化损失、活性Li+损失、结构相变损失和金属离子溶出损失等。电池厚度增长主要源于隔膜与负极间累积的副产物和电池形变;内阻增长主要源于交流内阻的增加。活性Li+损失是容量衰减的主因,约占容量衰减的11.22%;而极化损失、结构相变损失和金属离子溶出损失分别约占的5.25%、6.55%和0.11%。 

【文章来源】：电池. 2020,50(05)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

软包装锂离子电池在45℃下的循环性能

将新鲜电池与失效电池解剖，正、负极极片状态见图2。新鲜电池与失效电池的电池、极片厚度列于表1。从图2可知，失效电池负极片光泽暗淡，掉粉，起皱，褶皱处有析锂，对应正极片处也有褶皱。从表1可知，失效电池厚度增加35.3%，受形变褶皱影响，正极片厚度最大增加8.5%，负极片厚度最大增加12.5%。这说明除正、负极膨胀及形变外，电解液分解、副产物累积，也导致电池厚度增加。

EIS及对应的拟合计算等效电路结果见图3。由拟合电路[2]计算得到电池的欧姆阻抗Rs、固体电解质相界面膜阻抗RSEI、电荷转移阻抗Rct及Warburg扩散阻抗Rw，见表3。从表3可知，失效电池的Rct和Rw增长较少，Rs和RSEI增长显著。这与DCIR、ACIR测试的结果一致，即ACIR增加是失效电池阻抗增长的主要原因，而ACIR增加主要源于循环中电解液的逐步分解消耗。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高镍正极材料(LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2)45℃循环失效机理研究[J]. 马洪运,姚晓辉,妙孟姚,易阳,伍绍中,周江.  电化学. 2020(03)
[2]锂离子电池镍钴锰三元正极材料研究进展[J]. 董生德,周园,海春喜.  电池. 2018(04)
[3]NCM811/石墨全电池高温循环性能衰退机理研究[J]. 柳娜.  电池工业. 2017(01)

硕士论文
[1]锂离子电池容量衰减原因分析[D]. 孙庆娜.苏州大学 2013



本文编号：3101131