近年来,国际上对锂电池的脆化体系和规律进行了大量的科学研究。人们普遍认为,锂离子电池的堆积、SEI膜厚度的增加和活性物质的损伤是导致充电电池脆化和体积衰减系数的关键原因。锂电池的滥用会加速充电电池的脆化,一切正常的充放电也会危及充电电池的身心健康,加速充电电池的脆化。
1.温度对可充电电池SOH值的危害
一般来说,温度是危害电池健康的关键因素。温度对电池性能有双向的危害。一方面,高温会加速可充电电池内部的化学变化,提高其效率和特性。另一方面,高温会引起一些不可逆的化学变化,导致充电电池中活性物质的减少,造成充电电池的脆性和体积衰减系数。科学研究结果表明,高温会加速充电电池SEI膜的生长发育,提高锂离子电池穿透SEI膜的难度,增加充电电池的内阻。
2.充放电电流速率对SOH成分的危害
用sony18650可充电电池进行了三种不同充放电倍数的300次循环系统试验。结果表明,电池功率衰减系数、电池功率降低、电池内阻膨胀、电池内阻膨胀、电池内阻膨胀、电池内阻膨胀;此外,聚合物电池的充放电会使充电电池产生大量热量,加速充电电池的脆化。根据透射电镜观察,聚合物电池充放电层面表面的SEI膜具有较低的充放电膜厚度倍数。
3.深度放电对二次电池SOH值的危害
电池的深度充电关系到电池的身心健康和脆化。有人认为电池有累积总迁移动能,根据总迁移动能分析电池的体积衰减系数和脆化。费翔等人根据锂电池不同充放电的深度循环系统实验,分析了电池累积迁移动能与电池容量衰减系数的关系,得出在电池容量衰减系数达到85%之前,电池在深度充电和深度放电两种方式下的累积迁移动能基本相同,当电池容量衰减系数达到85%~75%时, 深充深放方式下电池的累积迁移动能和动能效率优于浅放方式。
4.循环系统间距对二次电池SOH浓度值的危害
锂电池充放电的循环时间间隔也会危及充电电池脆化的全过程。电池的内阻随着循环时间间隔的不同而不同,因此电池在循环系统周期内略有不同,长期运行会危及充电电池的身心健康和脆化。专家认为,充电电池的SOC范围为20%~80%,有利于充电电池的身心健康和循环系统的使用寿命。
5.电池充电截止电压对SOH值的危害
锂电池过充和功率损耗会危害充电电池的身心健康,工作电压上下限不佳也会危害锂电池的身心健康。随着工作电压降低到充放电时,电池内阻增大,导致电池发热,此外,不良反应增加,电池活性物质减少,负极高纯石墨片塌陷,电池易碎,体积衰减系数增大。过高的电池充电截止电压会导致电池内阻膨胀,充电电池的内部热量增加。电池充电过多会造成负极锂析出,导致不良反应增加,危及电池动力,脆化。