后续锂离子会堆积在负极材料表面
设计上的安全措施
只在材料上做出改进不能完全避免危险,譬如电池充电电压高于4.2V后仍坚持继续加压,电池就会被过度充电,此时负极的层状结构无法存储更多锂离子,后续锂离子会堆积在负极材料表面,获得电子后,向正极方形成树枝状结晶,它们会刺透隔膜,使正负极短路,同时电解液因高温而被电解,产生气体,电芯内部压力升高,终导致起火燃烧甚至。同样如果过度放电,也会对负极造成不可逆的损伤,影响电池充电量与寿命。除了电压之外,充电电流过大也会令锂离子来不及进入负极层状结构,与过度充电类似,锂离子会大量堆积在负极材料表面,有可能导致短路, 电池外壳甚至会。
锂钴氧化物是目前锂电池生产厂家应用成功、应用广泛的正极材料。具有良好的可逆性、放电容量、充放电效率和电压稳定性。
锂镍氧化物,LiNiO2具有与LiCoO2相同的立方盐结构,但其价格低于LiCoO2。LiNiO2的理论容量为276mAh/g,实际比容量为140-180mAh /g,工作电压范围为2.5V~4.2V[66]。LiNiO2具有良好的高温稳定性,自放电率低,无污染。liio2是一种层状化合物,在LiCoO2之后研究得更多。
锂电池寿命是指电池在使用过一段时间后,容量衰减为标称容量
所谓锂电池寿命是指电池在使用过一段时间后,容量衰减为标称容量(室温25℃,标准大气压,且以0.2C放电的电池容量)的70%,即可认为寿命终止。行业内一般以锂电池满充满放的循环次数来计算循环寿命。在使用的过程中,锂电池内部会发生不可逆的电化学反应导致容量下降,比如电解液的分解,活性材料的失活,正负极结构的坍塌导致锂离子嵌入和脱嵌的数量减少等等。实验标明,更高倍率的放电会导致容量更快的衰减,如果放电电流较低,电池电压会接衡电压,能释放出更多的能量。
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