国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

恒壓充電(涓流充電)對于鋰離子電池的循環壽命有怎樣的影響

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月22日  

鋰離子電池由于高能量密度和優異的循環壽命,在消費電子、儲能和動力等領域取得了廣泛的成功,鋰離子電池也越來越多的進入到普通消費者的生活之中。充電是消費者在使用鋰離子電池中最為普通的操作,而充電過程對于鋰離子電池的壽命特性有顯著的影響,例如有研究表明快充會嚴重的縮短鋰離子電池的使用壽命,那么我們今天來探討一下恒壓充電(涓流充電)對于鋰離子電池的循環壽命有怎樣的影響。

鋰離子電池在充放電過程中都會存在一定程度的極化現象,因此充電到截止電壓時正負極的電勢并未達到最終電位,因此為了減少極化的影響我們通常會在恒流充電之后再加一個恒壓充電的過程:將電池的電壓恒定在設定電壓,逐漸減小充電電流,達到消除極化的目的,但是恒壓過程是否會對鋰離子電池的壽命產生影響呢?近日,美國卡耐基梅隆大學的HanWang(第一作者)和JayF.Whitacre(通訊作者)對恒壓充電過程和溫度對鋰離子電池循環壽命的影響做了詳細的評估。

實驗中作者采用了來自松下的NCR18650A電池,其正極材料為NCA,負極為石墨材料(這一結論值得商榷,3Ah以上的18650電池一般都會用到Si負極),容量為3070mAh,采用了兩種充電制度:1)只有恒流充電;2)恒流充電+恒壓充電,環境溫度分別控制在25℃和60℃(如下表所示),充放電電流均為2A,電壓范圍為2.5V-4.2V。

41.jpg

下圖為采用不同充電方式和不同溫度下循環的18650電池的循環性能,從下圖a能夠看到采用恒流+恒壓充電的電池在循環中的衰降速度要比單純采用恒流充電的電池更慢一些,其次我們還能夠發現25℃下循環的電池的容量衰降速度要比60℃下循環的電池衰降速度更快一些,這一現象與我們通常的認知并不相符,一般來說恒壓過程會導致電池衰降速度加速,高溫也是導致鋰離子電池衰降加速的重要原因,因此為了驗證上述結果的可靠性,作者還對上述的實驗結果進行了重復實驗,驗證結果很好的復現了上述結果。

下圖b為循環1000次后的電池的容量測試結果,可以看到采用恒流充電的[CC,25℃]和[CC,60℃]的電池容量僅剩余0.05Ah和1Ah(2A充放電),同時從充放電曲線上還能夠看到25℃循環后的恒流充電電池的極化也要比60℃下循環的電池更大。

為了消除極化對電池容量的影響,作者還采用極低的電流(50mA)對電池的容量進行了測試(如下圖c所示),我們同樣可以看到采用恒流充電的電池的可逆容量要明顯低于采用恒流+恒壓充電的電池,同時25℃下循環的電池的剩余可逆容量也要明顯低于60℃下循環的電池。

42.jpg

下圖為幾種電池在循環過程中的充電平均電壓、能量效率、庫倫效率和直流阻抗變化數據,從下圖a能夠看到恒流充電的[CC,25℃]電池在階段1和階段2的充電平均電壓都出現了明顯的升高,從下圖b能夠看到幾種電池在循環中能量效率都在持續降低,特別是[CC,25℃]電池在階段2出現了快速下降,遠高于其他三種電池。從下圖c能夠看到[CC,25℃]電池在階段2的庫倫效率出現了大幅的降低,而其他三種循環制度的電池的庫倫效率幾乎沒有明顯的變化,在直流內阻方面(如下圖d所示)[CC,25℃]電池在階段1和階段2增長比較緩慢,但是隨后開始快速增加。

43.jpg

通常我們認為石墨負極SEI膜的生長是導致鋰離子電池可逆容量損失的重要因素,下圖為在不同溫度下恒流充電循環的電池的負極的SEM圖像,從下圖b能夠看到在60℃下循環后的電池表面形貌沒有發生顯著的改變,但是在25℃下循環的電池的負極表面覆蓋了一層厚厚的電解液分解產物,根據截面圖的數據,該層分解產物的厚度達到了1um,遠遠超過了常規的SEI膜的厚度。

44.jpg

為了分析不同環境下的SEI膜的成分特點,作者采用紅外和XPS的手段對負極SEI膜的成分進行了分析(結果如下圖所示),從紅外分析來看在25℃恒流充電循環后的電池負極在1770/cm和1540/cm兩處出現了兩個新的吸收峰,在60℃循環后的電池和新鮮電池均未見該峰。在XPS分析結果中能夠看到25℃恒流充電的電池在289.7eV處出現了一個新的峰,這可能是Li2CO3成分。下表為負極的C、O和F三種元素含量分析,從表中能夠看到在25℃下循環的電池的O、F兩種元素的含量要遠遠高于60℃下循環的電池,這也表明25℃循環時電解液在負極表面的分解更加嚴重。

45.jpg

HanWang的工作表明對于松下的NCR18650A電池而言,恒流+恒壓的充電方式更加能夠提高鋰離子電池的壽命,同時60℃下電池的循環壽命要好于25℃下循環的電池,這一結果也顛覆了我們通常的認知。但是小編還有幾點疑問:1)一個3Ah的18650電池真的不含Si嗎?;2)2A的較大電流充電本身就會導致電池衰降加速,上述結論是否在小電流充電狀態下驗證過?

小編大膽的猜測,導致這一結果的可能原因是充電電流過大,由于負極的動力學條件較差,因此沒有恒壓充電的電池更容易在負極表面析出金屬鋰(缺少平衡時間),因此電解液分解速度大大加速,而在60℃較高的溫度下,負極動力學條件更好,析鋰的風險大大降低,因此循環性能有所改善,因此小編認為這一結果并不能反應常規充電過程中恒壓充電對壽命的影響,但是這倒是啟發我們如果電池需要進行快充,反而是更高的溫度(例如60℃)有利于循環壽命的提升。


相關產品

主站蜘蛛池模板: 国产日韩一区二区三区 | 亚洲人成在线播放 | 456亚洲视频 | 日韩综合在线观看 | 国产日韩av一区二区 | 日本做爰高潮又黄又爽 | 青草视频免费在线观看 | 黄色片一区 | 日韩一区欧美二区 | 涩涩屋污 | 99re99热| 天天操天天操天天 | 午夜男人影院 | 日本一级片在线观看 | 91麻豆成人 | 97免费在线观看视频 | 人妻丰满熟妇av无码久久洗澡 | 天天爱天天做天天爽 | 中文字幕在线视频免费 | 日本亚洲精品 | 亚洲一区二区三区视频 | 亚洲一区二区三区免费观看 | 人妻换人妻a片爽麻豆 | 国产精品久久77777 | 成人网在线观看 | 欧美资源在线 | 国产成人亚洲综合a∨婷婷 中文字幕在线国产 | 亚洲熟女综合色一区二区三区 | 精品一区二区在线播放 | 夫妻黄色片 | 中文字幕精品一区久久久久 | 久艹视频在线观看 | 亚洲第一成人网站 | 久久蜜桃av| 日韩爱爱视频 | 一级全黄裸体免费观看视频 | aaa黄色| 亚日韩av| 日批免费看 | 日韩私人影院 | 日本精品一区二区三区视频 | 丰满人妻一区二区三区53视频 | 妖精视频一区二区 | 中文字幕一区二区久久人妻 | 91偷拍网| 亚洲无码久久久久久久 | 久久免费视频1 | 豆国产97在线 | 亚洲 | 在线日韩一区二区 | 亚洲一级黄色大片 | 亚洲熟女乱综合一区二区 | 日韩在线二区 | 久久综合久久鬼色 | 日韩美女三级 | 大地资源影视在线播放观看高清视频 | a级黄视频 | 亚洲女人18毛片水真多 | 在线毛片观看 | 婷婷综合亚洲 | av导航在线 | 久色资源 | 久久精品国产99 | 婷婷中文网 | 夜色网 | 亚洲操| 蜜桃精品久久久久久久免费影院 | 国产又粗又猛视频免费 | 天天综合网天天综合色 | 涩涩资源网 | 狠狠人妻久久久久久综合蜜桃 | 久久婷婷丁香 | 国产无遮挡又黄又爽在线观看 | 三级男人添奶爽爽爽视频 | 欧美激情网址 | 日韩黄色影视 | 新版天堂资源中文8在线 | 久久久中文字幕 | 88国产精品 | 免费黄在线 | 男女激情在线观看 | 国产又黄又粗又硬 | 午夜动态图 | 瑟瑟综合网 | 欧美日韩在线免费观看视频 | 久久蜜桃av| 在线观看免费视频 | 五月天天 | 天堂毛片| 99riav国产精品视频 | 国产精品一区二区三区免费观看 | 狠狠操综合 | www插插插 | 欧美大胆a视频 | 欧美激情国产精品免费 | 亚洲精品免费av | 久久大陆| 黄色一级一级 | 国产精品suv一区二区 | 72种无遮挡啪啪的姿势 |