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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 为什么锂离子电池低温大电流放电出现容量衰减？
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木易6505

金虫 (正式写手)

[交流] 为什么锂离子电池低温大电流放电出现容量衰减？

本人做了一批电池1.4Ah，进行0℃ 12A脉冲放电试验，（充电在常温下进行）低度温放过几次后发现电池容量衰减很快！昨天取几只电池，进行0℃ 12A脉冲放电，脉宽60ms,9个脉冲，回到室温充放电时，发现电池容量均降低0.02～0.06Ah。取一只电池常温12A脉冲放电，脉宽60ms,9个脉冲，充放电发现容量基本没有衰减。低温容量衰减是什么原因造成的？大电流放电会不会出现锂沉积现象？期待大家帮我分析，提点建议！
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1楼 2012-08-09 13:09:06
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回帖置顶 ( 共有11个 )

VIQY

铁杆木虫 (正式写手)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
个人认为从正极出来的锂来不及进放负极，然后成死锂了。
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3楼2012-08-09 16:46:01
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luckyawf

木虫 (正式写手)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
我个人觉得以下原因可以参考一下：
1、电流是不是太大了，从你的数据上面来看，已经10C了；
2、低温下，电解液粘度增加，析锂现象会加剧，你可以拆开满电电池看一下负极片以确认是否发生析锂？
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4楼2012-08-09 17:29:57
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木易6505

金虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by luckyawf at 2012-08-09 17:29:57
我个人觉得以下原因可以参考一下：
1、电流是不是太大了，从你的数据上面来看，已经10C了；
2、低温下，电解液粘度增加，析锂现象会加剧，你可以拆开满电电池看一下负极片以确认是否发生析锂？

10C脉冲，一个脉冲60ms,9个脉冲，时间很短，电流应该算大啊！我充电在常温下500mA充的，应该不会析锂，就是不知道大电流脉冲放电时会不会析锂？
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5楼2012-08-09 18:29:17
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liucheng200883

至尊木虫 (著名写手)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
在低温条件下，电解液的流动性变差，那么锂离子在电解液中的传输速度就会变差，在加上你的大倍率放电，大部分的锂离子无法快速嵌入负极材料中，从而使得锂离子沉积下来形成死锂，在放电过程中无法嵌回原位，因此容量衰减大。
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6楼2012-08-09 18:55:41
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langzhizhou

版主 (职业作家)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
低温放电一定会造成容量衰减，这是毋庸置疑的！
低温大电流尤甚！

负极是石墨吗？


石墨阳极低温时电化学阻抗非常大，扩散也变得困难，与此同时电解液的电导率也随之降低，影响锂离子传输；

以上都会造成放电过程中，活性锂的不可逆损失，这部分锂往往会形成锂枝晶，失去活性；

大电流也会造成电池容量衰减，但常温下幅度很小，这个和你电流的C值有关；但远远低于低温对电池的影响；

所以低温脉冲容量衰减，常温基本上不会

[ Last edited by langzhizhou on 2012-8-9 at 20:26 ]
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7楼2012-08-09 20:20:09
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luckyawf

木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 木易6505 at 2012-08-09 18:29:17
10C脉冲，一个脉冲60ms,9个脉冲，时间很短，电流应该算大啊！我充电在常温下500mA充的，应该不会析锂，就是不知道大电流脉冲放电时会不会析锂？...

放电怎么会析锂，放电时，锂是从负极到正极的，如果析锂的话，也应该是发生在充电过程！
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8楼2012-08-10 08:37:02
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wodden

木虫 (正式写手)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
引用回帖:
3楼: Originally posted by VIQY at 2012-08-09 16:46:01
个人认为从正极出来的锂来不及进放负极，然后成死锂了。

他是放电，放电Li是从石墨出来
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10楼2012-08-10 12:37:33
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月凝寒

捐助贵宾 (小有名气)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
弱弱的问一句，你怎么测电池容量的？

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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11楼2012-08-10 12:40:12
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木易6505

金虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by langzhizhou at 2012-08-09 20:20:09
低温放电一定会造成容量衰减，这是毋庸置疑的！
低温大电流尤甚！

负极是石墨吗？


石墨阳极低温时电化学阻抗非常大，扩散也变得困难，与此同时电解液的电导率也随之降低，影响锂离子传输；

以上都会造成 ...

有道理！“放电过程中，活性锂的不可逆损失，这部分锂往往会形成锂枝晶，失去活性；”这么说放电也会形成锂枝晶，在正极表面，还是负极表面？机理能否否说详细点啊？
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12楼2012-08-11 15:38:03
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木易6505

金虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by luckyawf at 2012-08-10 08:37:02
放电怎么会析锂，放电时，锂是从负极到正极的，如果析锂的话，也应该是发生在充电过程！...

是啊！充电析锂好理解！就是不知道大电流放电时，正极表面会不会析锂呢？
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13楼2012-08-11 15:39:51
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木易6505

金虫 (正式写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by 月凝寒 at 2012-08-10 12:40:12
弱弱的问一句，你怎么测电池容量的？

做过低温后，等温度到室温，挂到充放电设备上，500mA恒流恒压充，再1A放到3V，得到容量
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14楼2012-08-11 15:41:56
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wfy_129

铁虫 (小有名气)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
放电析锂的原理是什么？
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15楼2014-05-06 16:52:56
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黑白森林你好

银虫 (小有名气)
★
木易6505(金币+1): 谢谢参与
电解液的电导率问题
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16楼2014-06-03 17:22:17
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AH2O

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
建议做一下低温脉冲放电容量衰减前后的dV/dQ曲线的对比，可以分析出容量衰减的原因是在正极，负极还是可循环锂的损失
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17楼2014-06-03 17:30:56
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angeatseu

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
放电怎么会析锂？？
析锂反应只会发生在对锂电位（vs. Li+/Li）小于等于零的锂碳层间化合物（负极）表面，即锂离子的还原反应需要在一定的电位条件下才会发生，一般发生在过充、低温充电或者大电流充电等非正常工况下，有安全问题。
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18楼2015-03-13 09:24:47
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qq394871254

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
离子电导率较低  电子转移速度变慢  离子扩散变慢
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19楼2015-03-13 09:35:06
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545zyl

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
同问，为什么锂离子低温放电会加速电池容量衰减？
析锂，出现在大电流或低温充电时；高温导致sei膜破坏，但为什么低温放电导致容量衰减的原因是？机理是？
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20楼2017-10-31 17:06:38
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xiaoyi-19882楼
2012-08-09 13:19   回复  
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qiubao9楼
2012-08-10 11:04   回复  
木易6505(金币+1): 谢谢参与
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