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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 » 电化基础 » 锂离子电池开路电压随着循环过程变化很大，而且无规律是怎么回事？
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呀咯哦

新虫 (小有名气)

[求助] 锂离子电池开路电压随着循环过程变化很大，而且无规律是怎么回事？ 已有1人参与

被审稿人的问题难住了……对开路电压完全不了解……先附上审稿人的问题和图……
The difference between endpoints on galvanostatic curves, Fig. 7a and 7b, is quite large, and for some cycles it is about 1.5V. This fact needs additional clarification.
应该就是说这两个图的放电曲线开路电压变化太大吧……以前从没考虑过这个问题，看锂电负极材料的文献也没有讨论开路电压的……
而且开路电压的变化趋势跟循环次数完全不相关，没有任何规律性，查到的相关理论都套用不上……真心一筹莫展了……
测循环性能之前电池静置了一夜，之后每次充放电之前都静置了5分钟，不知道有没有关系……
跪求大牛解燃眉之急……小弟在此虚心求教了……

锂离子电池开路电压随着循环过程变化很大，而且无规律是怎么回事？
FIG7a.jpg


锂离子电池开路电压随着循环过程变化很大，而且无规律是怎么回事？-1
FIG7b.jpg
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1楼 2014-10-26 18:51:16
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

nidan10

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
他指的是电池开始放电时候的电压吧？开路电压则是指无负载电流时的电压。

1.你做电压图的数据开始采数时就是放电时候的数据吗？那么开始时就会有极化，循环次数越多，极化越大，开始采数时的电压越低。


2.如果你图中放电开始时的电压是无电流流过的状态的电压，那么上面情况排除，你的电池可能随着循环次数的增加在静置时电压降低的越来越多。需要排除是否你的隔膜有裂开或电池有杂质，或者是其他异常情况。
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3楼2014-10-28 17:30:02
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山核桃树

银虫 (小有名气)
我的观点：
1 从数据看，你的电池已经循环很差，基本上再100次时已经失效，电池的数据没有意义
2 在电池放电初期，电压相对容量的变化很大，我们的测试设备一般都预设采样间隔时间，比如间隔5s采集一个电压数据，有可能在很短的时间数据变换很大，我们采集的电压只是他变换过程中的一个点，有一定随机性。但一般都是随着循环过程采集的起始电压越来越低。这个比较奇怪，建议更改一下测试设备参数先试一下，然后再看看电池本身是否有问题。
3 如果这些情况都可以排除，就从理论分析一下，你的电极材料虽然初始容量高，但电池材料在现有电解液匹配下，第五次的数据最好，也就是此时电池的极化最小，第一次到第四次属于电池的稳定过程，第六次以后再逐渐衰减。看数据时两只电池都是如此，材料特性的可能性比较大。
纯属个人观点！
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6楼2014-10-29 09:13:46
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nidan10

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
呀咯哦: 金币+20, ★★★很有帮助, 再多帮帮我吧……我会继续追加金币的…… 2014-10-30 09:50:12
对的，是开始放电时的电压，可是一开始的电压是不是跟开路电压很接近？
如果内阻不同而电流一样的话，会差的比较多，可以在采数的时候设置一段无电流的程序，采集一下电压。

1st的电池的放电曲线应该是首次嵌锂曲线，之后的负极材料状态可能不一样，可以从这个方面分析一下。2次和5次这个是不太清楚，因为2次的容量还要比5次要高。
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9楼2014-10-29 11:34:06
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匿名

木虫 (职业作家)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
呀咯哦: 金币+50, ★★★很有帮助 2015-01-10 10:36:27
本帖仅楼主可见
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12楼2014-12-09 11:05:58
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普通回帖

呀咯哦

新虫 (小有名气)
各位路过的大神帮帮忙啊……小弟真的没办法了……问了好多老师也没人能解释得了……真的拜托大家了……
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2楼2014-10-28 16:55:30
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呀咯哦

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by nidan10 at 2014-10-28 17:30:02
他指的是电池开始放电时候的电压吧？开路电压则是指无负载电流时的电压。

1.你做电压图的数据开始采数时就是放电时候的数据吗？那么开始时就会有极化，循环次数越多，极化越大，开始采数时的电压越低。


2.如 ...

对的，是开始放电时的电压，可是一开始的电压是不是跟开路电压很接近？实际测开路电压的时候是不是也会有一个很小的电流？
还有就是我也同意电压应该会降低，但是我的电压是无规律变化的，电压大小（a）是5th>2nd>100th>1st，（b）是5th>2nd>1st>100th，不是按照循环次数逐渐下降的……
真心对这块不太懂，如果问的问题太蠢的话希望您不要介意……真的感谢帮助了……
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4楼2014-10-28 18:36:08
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nidan10

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

什么材料？是负极吗？
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5楼2014-10-29 08:36:57
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呀咯哦

新虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by nidan10 at 2014-10-29 08:36:57
什么材料？是负极吗？

是负极材料，金属锑（Sb）的
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7楼2014-10-29 09:30:31
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呀咯哦

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 山核桃树 at 2014-10-29 09:13:46
我的观点：
1 从数据看，你的电池已经循环很差，基本上再100次时已经失效，电池的数据没有意义
2 在电池放电初期，电压相对容量的变化很大，我们的测试设备一般都预设采样间隔时间，比如间隔5s采集一个电压数据， ...

多些帮助啊！感觉分析的很有道理，谢谢谢谢~
我这两个电池是对比样，所以性能不太好，还有这两个电池时间比较长了，要重新做样品，我怕文章修改周期之内重做测试来不及了……
所以你说的第三点能不能再具体一点，就是这个电压先升后降的理论依据，因为我做的相同材料电池都这样，应该跟物质有关，但是又找不到参考文献……希望您能解释的具体一点，帮帮小白我……真心感谢了……
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8楼2014-10-29 10:52:11
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呀咯哦

新虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by nidan10 at 2014-10-29 11:34:06
对的，是开始放电时的电压，可是一开始的电压是不是跟开路电压很接近？
如果内阻不同而电流一样的话，会差的比较多，可以在采数的时候设置一段无电流的程序，采集一下电压。

1st的电池的放电曲线应该是首次嵌锂 ...

也就是说初始电压差别很大就代表着内阻差别很大是么？那内阻这样先变小后变大的过程是怎么回事呢……首次嵌锂曲线倒是挺一致，后来的差别那么大就不太好解释了呢……从理论上能解释清楚么？多谢了哦……实在是快被这个问题搞崩溃了……
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10楼2014-10-29 15:20:49
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