動力電池容量損失原因分析

? ? ? ?①石墨負極的過充反應:

? ? ? ?②正極過充反應:

? ? ? ?③電解液在過充時氧化反應。

? ? ? ?電池在過充時，鏗離子容易還原沉積在負極表而:Li++e->Li (s)沉積的鏗包覆在負極表而，阻塞了鋰的嵌入.導致放電效率降低和容量損失，原因有:

? ? ? ?①可循環鋰量減少:

? ? ? ?②沉積的金屬鋰與溶劑或支持電解質反應形成Li2CO3, LiF或其他產物:

? ? ? ?③金屬鋰通常形成于負極與隔膜之間，可能阻塞隔膜的孔隙增大電池內阻。

? ? ? ?快速充電，電流密度過大，負極嚴重極化，鋰的沉積會更加明顯。正極過充導致蓄電池容量損失主要是由于電化學惰性物質(如Co304, Mn203等)的產生，破壞了電極間的容量平衡，其容量損失是不AJ逆的。LiyCoO2- (1-y) /3[Co304+02 (g) ]+yLiCo02y<0.4同時正極材料在密封的銼離子電池中分解產生的氧氣由于不存在再化合反應(如生成H20)與電解液分解產生的可燃性氣體同時積累，后果將不堪設想。過充還會導致電解液的氧化反應，其氧化速率跟正極材料表而積大小、集電體材料以及所添加的導電劑(炭黑等)有很大關系，同時，炭黑的種類及表面積大小也是影響電解液氧化的一個重要因素，其表而積越大，溶劑更容易在表面氧化。當壓高于4.5V時電解液就會氧化生成不溶物(如Li2Co3)和氣體，這些不溶物會堵塞在電極的微孔里面阻礙鋰離子的遷移而造成循環過程中容量損失。

? ? ? ?2、電解液中常常會含有氧、水和二氧化碳等物質。微量的水對石墨電極性能沒影響，但水含量過高會生成LIOH (s)和Li20沉積層，不利于鋰離子嵌入，造成不可逆容量損失:H20+e-*OH 一+1/2H222 0H-+Li+-.LiOH (s) LiOH+Li++e-.Li2O (s) +1/2H2溶劑中的C02 在負極上能還原生成CO和LiCO3(s): 2CO2+2e+2Li+-.Li2CO3+CO CO會使電池內壓升高，而Li2CO3 (s)使電池內阻增大影響電池性能。

? ? ? ?3、自放電自放電是指電池在未使用狀態下，電容量自然損失的現象。鋰離子電池自放電導致容量報失分兩種情況:一是可逆容量損失:氣是不可逆容量的損失�？赡嫒萘繐p失是指損失的容量能在充電時恢復，而不可逆容量損失則相反，如鋰錳氧化物正極與溶劑會發生微電池作用產生自放電造成不可逆容量損失。自放電程度受正極材料、電池的制作工藝、電解液的性質、溫度和時等因素影響。如自放電速率主要因溶劑氧化速率控制，因此溶劑的穩定性影響著電池的貯存壽命，如果負極處于充足電的狀態而正極發生自放電，電池內容量平衡被破壞，將導致性容量損失。長時間或經常自放電時，鋰有可能沉積在碳上，增大兩級間容量不平衡程度。Pistoia等認為自放電的氧化產物堵塞電極材料上的微孔，使鋰的嵌入和脫出困難并且使內阻增大和放電效率降低，從而導致不可逆容量損失。

? ? ? ?4、電極不穩定性如上所述，正極活性物質在充電狀態下會氧化電解質分解而造成容量損失。另外，影響正極材料溶解的因素還有正極活性物質的結構缺陷，充電電勢過高以及正極材料中炭黑的含量。