影響鋰離子電池循環(huán)性能的因素很多

循環(huán)性能對鋰離子電池的重要性不言而喻;另外，從宏觀的角度來看，更長的生命周期意味著更少的資源消耗。因此，影響鋰離子電池循環(huán)性能的因素是每個鋰離子電池行業(yè)從業(yè)人員都必須考慮的問題。下面文武列舉了幾個可能影響電池循環(huán)性能的因素，供大家參考。

材料類型:材料選擇是影響鋰離子電池性能的首要因素。選用循環(huán)性能差的材料，工藝合理又完善，不能保證電池的循環(huán);選擇一種更好的材料，即使后續(xù)制造出一些問題，循環(huán)性能也可能不會太糟糕太離譜(一顆鋰鈷酸克只能玩135.5mah/g左右，而鋰離子電池雖然1C多100俯沖但0.5c,500倍以上90%;電池拆卸后，負(fù)極上有黑色石墨顆粒的電池循環(huán)性能正常。從材料的角度來看，全電池的循環(huán)性能是由正極與電解液的循環(huán)性能和負(fù)極與電解液的循環(huán)性能這兩者中較差的一個來決定的。材料循環(huán)性能較差,一方面,可能是在流通過程中晶體結(jié)構(gòu)變化太快繼續(xù)完成嵌鋰鋰,一方面可能是由于活性物質(zhì)及其相應(yīng)的電解液不能出現(xiàn)密集的和統(tǒng)一的SEI膜活性物質(zhì)和電解質(zhì)過早副反應(yīng),使電解液過度消費(fèi)會影響周期。在電池設(shè)計(jì)中，假如一極確認(rèn)選擇了循環(huán)性能較差的材料，另一極不要選擇循環(huán)性能較好的材料，浪費(fèi)。

正負(fù)極壓實(shí):正負(fù)極壓實(shí)過高，雖然可以提高電池的能量密度，但也會在一定程度上降低材料的循環(huán)性能。從理論上分析，壓實(shí)程度越大，對材料結(jié)構(gòu)的損傷越大，而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池能夠回收利用的基礎(chǔ);此外，正、負(fù)密實(shí)度較高的細(xì)胞很難保證較高的液體滯留，這是細(xì)胞完成一個或多個正常循環(huán)的基礎(chǔ)。

水分:過多的水分會與正極和負(fù)極的活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，破壞其結(jié)構(gòu)，影響循環(huán)。同時，過多的水分不利于SEI膜的形成。然而，微量水雖然難以去除，但微量水也能在一定程度上保證細(xì)胞的性能。不幸的是，文武本人在這方面的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)幾乎為零，不能說太多。假如你感興趣，你可以在論壇中搜索有關(guān)這個主題的信息。

涂膜密度:考慮涂膜密度對單變量循環(huán)的影響幾乎是不可能完成的任務(wù)。薄膜密度的不一致性會導(dǎo)致容量的差異或卷繞或分層層數(shù)的差異。關(guān)于同類型、同容量、同材質(zhì)的電池，降低膜密度相當(dāng)于新增一個或多個纏繞層或疊層的數(shù)量，新增的膜片可以吸收更多的電解質(zhì)，保證循環(huán)。考慮更多的薄膜密度可以提高電池的性能,電池極片和裸烤除了水會更容易,當(dāng)然,當(dāng)薄膜涂層的密度誤差可能更難以控制,活性物質(zhì)在更大的粒子也可能導(dǎo)致負(fù)面影響涂層,滾動,更多的層意味著更多的襯托和隔膜,這意味著更高的成本和更低的能量密度。因此，評價也要平衡。

負(fù)極過剩:負(fù)極過剩的原因不僅是第一不可逆容量和鍍層密度偏差的影響，還與循環(huán)性能有關(guān)。關(guān)于鈷-石墨鋰體系，負(fù)極石墨在循環(huán)過程中往往成為短板。假如負(fù)極太多而不足，電池可能在循環(huán)前無法擺脫鋰，但經(jīng)過幾百次循環(huán)后正極結(jié)構(gòu)變化不大。但是由于負(fù)極結(jié)構(gòu)被破壞，無法完全接收到正極供應(yīng)的鋰離子，導(dǎo)致容量過早降低。

電解質(zhì)用量:電解質(zhì)用量不足對循環(huán)的影響重要有三個原因。一是注入量不足;二是注射量不足導(dǎo)致老化時間不足;三是正負(fù)電極過度壓實(shí)造成浸泡不足;三是循環(huán)電池內(nèi)電解液的消耗。Wenwu之前寫過電解質(zhì)缺失對電池性能的影響，所以不會重復(fù)。第三點(diǎn)，正極與負(fù)極，尤其是負(fù)極與電解液相容性的微觀表現(xiàn)是致密穩(wěn)定的SEI的形成，而右眼可見的表現(xiàn)則不僅僅是電解液在循環(huán)過程中的消耗率。不完全SEI膜一方面不能有效防止負(fù)極與電解液發(fā)生副反應(yīng)，從而消耗電解液;另一方面，SEI膜的缺陷部分會隨著循環(huán)的進(jìn)行使SEI膜再生，消耗可逆的鋰源和電解液。無論與成百上千的細(xì)胞周期和細(xì)胞的潛水,假如之前的電解質(zhì)是充分的循環(huán)和電解液消耗周期后,新增電解質(zhì)的持有數(shù)量可能會在一定程度上改善其循環(huán)性能。

客觀條件的測試:充電和放電率,截止電壓,充電限流電流,過量充電和荷測試,溫度測試的房間,突然中斷在測試過程中,內(nèi)部阻力測試點(diǎn)和細(xì)胞之間的接觸和其他外部因素或多或少會影響循環(huán)性能的測試結(jié)果。另外，不同材料對上述客觀因素的敏感性是不同的，因此有必要統(tǒng)一測試標(biāo)準(zhǔn)，了解日常工作中常用和重要材料的特性。

結(jié)論:就像木桶原理相同，在眾多因素中，最終決定因素是最短板。同時，這些影響因素也具有交互用途。在相同的材質(zhì)和制作能力下，循環(huán)越高，往往意味著能量密度越低，找到剛好能滿足客戶需求的，盡可能保證核心的一致性，是最重要的任務(wù)。