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yulafeng

新虫 (初入文坛)

[求助] 全电池首效低是什么原因 已有3人参与

1,正常叠片全电池
      负极材料球形石墨:容量330mAh/g
      正极材料LCO:容量按155mAh/g去匹配(正极材料做半电池测试,首效约90%,放电比容量约155mAh/g)。
      负极容量:正极容量=1.05左右。
      负极面积23.52 cm2,正极面积22.41cm2,因做小量实验,一片正极对一片负极叠片。
       电解液,东莞杉杉高电压电解液 ,添加10%的FEC
      化成条件:恒流充电0.01C 至3.4V,恒流充电0.02C至3.95V
      测试条件:
      充电: 恒流0.1C至4.35V,恒压4.35V至0.01C,
      放电:0.1C放置2.75V
      首效低:80%左右
      前10个循环略有衰减,之后稳定。10次循环后,库伦效率99.5%左右。
      备注:涂布机涂布较不均匀
2,纽扣全电池1
      材料同上,电解液不变,化成测试条件不变。
      负极冲直径18mm的圆片,正极冲16mm的圆片,为保证正负极紧密接触,纽扣电池壳能放3片不锈钢片增加厚度。
      负极容量:正极容量=1.05左右。首效80%左右。衰减情况同上。
3,纽扣全电池2
  材料,电解液,测试化成条件,正负极面积,及组装方式均同上纽扣电池。
  负极面容量:正极面容量=1.05左右。首效70%左右。 
  第二次开始库伦效率100%左右,甚至超过100%。

求助:如何能提高首次充放电效率?
  
  
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2楼: Originally posted by lsh200100 at 2016-08-06 15:36:41
初始充放电效率主要与负极有关,负极消耗的不可逆容量。负极过量,首次效率当然低于正极。
疑问:楼主的计算方法是否有确定没问题?

工艺没问题的话,负极和电解液都是关键,正负极界面的钝化反应。

1,球形石墨的首效也在90%左右。
2,全电池设计应该是负极过量的吧?
3,计算按有效物质含量计算正负极材料容量。
3楼2016-08-08 10:18:45
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5楼: Originally posted by liuwei2004 at 2016-08-08 13:10:51
全电池首次效率跟正负极材料都有关系,首次效率=正极效率*负极效率,钴酸锂你充到4.35V,是不是高压钴酸锂,如果不是的话很容易出现正极结构的破坏,致使首次效率低;极片之前的紧密程度,水分含量等也会影响

1,同样的材料,小量产的时候首次效率曾做到90%左右(因各种原因,只能重新摸索一遍)。如果按您的首次效率计算公式的话,负极首效90%,正极首效90%,全电池首效就只能是80%了。
2,充至4.35V是根据之前小量产的经验。之前有做过4.2V,4.25V,4.35V,最后决定按4.35V。
3,水分含量暂时还没有办法测试。不过已尽可能的按小量产的标准去做了。
6楼2016-08-08 14:11:23
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4楼: Originally posted by tjumagpie at 2016-08-08 11:02:30
如果说你的涂布机不太稳定的话,N/P比1.05设计的有点小了,可以稍微大一点吧,比如1.1以保证负极过量。
另外,有可能的话,请多注一点电解液吧。...

1,N/P再放大一点的话,首效会更低。
2,叠片注的电解液已经非常多了,25mAh的设计容量,注了2克的电解液。
3,纽扣电池注的电解液,只能那么多,再多的话,压紧后也会流出来啊。
7楼2016-08-08 14:13:11
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9楼: Originally posted by liuwei2004 at 2016-08-08 15:09:18
90%是充到多少V呢?一般如果钴酸锂在正常充放电范围内,效率应该比较高,全电池应该可以到达90%;还有电解液是高压电解液吗?...

1,90%是,先恒流(电流,100mA/g,截止电压4.35V),再恒压充(电压4.35V,电流截止到10mA/g)
2,放电恒流(电流100mA/g)放到2.75V
3,电解液是高电压电解液(东莞杉杉高电压电解液,另添加10%的FEC)
10楼2016-08-08 16:41:24
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9楼: Originally posted by liuwei2004 at 2016-08-08 15:09:18
90%是充到多少V呢?一般如果钴酸锂在正常充放电范围内,效率应该比较高,全电池应该可以到达90%;还有电解液是高压电解液吗?...

1,正极材料:90%是,先恒流(电流,100mA/g,截止电压4.35V),再恒压充(电压4.35V,电流截止到10mA/g)
2,放电恒流(电流100mA/g)放到2.75V
3,电解液是高电压电解液(东莞杉杉高电压电解液,另添加10%的FEC)
11楼2016-08-08 16:42:34
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yulafeng

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12楼: Originally posted by heitao at 2016-08-09 21:35:27
你可以算下充电克容量和放电克容量,看看是放电少了还是充的多了。

LCO充电克容量按170mAh/g,放电克容量按155mAh/g计算。充电克容量大于计算容量,放电克容量小于计算克容量。
13楼2016-08-10 08:25:26
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