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        泰和安應急照明集中電源裝置-鋰電池SEI膜的形成原理,溫度對鋰電SEI膜的影響

        發布時間:2021-08-24 14:04:49

        鋰電池SEI膜的形成原理,溫度對鋰電SEI膜的影響。SEI膜是鋰電池的主要組成部門,對鋰電池的性能有著主要的影響。SEI膜的發生主要是由于通例的碳酸酯類溶劑在低電勢的負極外面不穩固,發生還原剖析進而在其外面發生一層有機、無機夾雜的剖析產物,這層產物能夠抑制電解液在負極外面的進一步剖析從而起到珍愛的作用。

        鋰電池SEI膜的形成原理

        鋰電池在電池首次充放電歷程中,電極質料與電解液在固液相界面上發生反映形成一層籠罩于電極質料外面的鈍化層,這種鈍化層是一種界面層具有固體電解質的特征,是電子絕緣體卻是鋰離子的優良導體,鋰離子可以經由該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質界面膜”,簡稱SEI膜。

        SEI膜的形成歷程即電化學反映歷程,在電壓到達一定值時在負極外面會發生一系列的物理化學轉變,在現實生產中主要是電池化成這一步形成膜的。當鋰電池最先充放電時鋰離子從正極活物質中脫出進入電解液穿透隔膜再進入電解液,最后再嵌入負極碳質料的層狀清閑中鋰離子完成一個完整的脫嵌行為,此時電子從正極沿外端回路出來進入負極碳質料中。

        鋰電池SEI膜形成機制

        ⑴在一定的負極電位下,電極/電解液相界面的鋰離子與電解液中的溶劑分子等發生不能逆反映;

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        ⑵不能逆反映主要發生在電池首次充電歷程中;

        ⑶電極外面完全被SEI膜籠罩后,不能逆反映即住手;

        ⑷一旦形成穩固的SEI膜,充放電歷程可多次循環舉行。

        溫度對鋰電SEI膜的影響

        一樣平常以為高溫條件會使SEI膜的穩固性下降和電極循環性能變差,這是由于高溫時SEI膜的消融和溶劑分子的共嵌入加劇,而低溫條件下SEI膜趨于穩固,研究解釋在-20℃時天生SEI膜循環性能最好,這是由于低溫時形成的SEI膜致密、穩固且阻抗較低。

        使用及儲存時環境溫度對SEI膜有很大的影響,從而影響到電池的使用壽命,高溫下SEI膜的穩固性不僅受溫度的影響而且還與電池的荷電狀態有關。100%荷電狀態下跨越45℃高溫會損壞SEI膜的均一性致使電極阻抗增大循環性能衰減,而電池在荷電狀態為9%時于70℃儲存后負極外面SEI膜消逝。

        高溫條件下原來的膜舉行結構重整,膜的消融于重新沉積使新的膜具有多孔結構,從而使得電解液與電極發生進一步接觸并繼續還原?,F在在鋰電池制造商中普遍接納的化成后在30-60之間保溫老化以改善電池的循環性能和優化電池的貯存性能,就是基于在較高溫度下SEI膜的結構重整之說。

        以上就是鋰電池SEI膜的形成原理和溫度對鋰電SEI膜的影響。通過在制品電池的生產歷程中控制化成工藝的三個工藝參數來獲得性能優良的SEI膜,在電池循環歷程中只管削減SEI膜的進一步天生,降低電池中鋰總量的消耗,可以提升電池的庫倫效率、循環壽命及平安性能。

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