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溫度對電芯SEI膜生成的影響
鋰離子電池在首次充電過程中,負極表面會形成固體電解質相界面(SEI)膜。該過程被稱為化成階段,除了在負極表面生成固態產物外,通常還會伴隨有氣體產生。氣體的積累,會造成電池體積膨脹、阻抗增加等問題,導致電性能衰減。SEI膜的形成與電芯化學體系、正負極極材料、電解液組分、化成工藝等緊密相關。溫度影響SEI膜的生成速率,高溫化成可提高電化學反應速率和SEI 膜成型速率,形成的SEI 膜一致性較高但疏松、不穩定。低溫化成過程形成的 SEI膜致密穩定,但反應速率慢,化成時間較長。
本文使用YTJ-120原位產氣體積監控儀,通過監測不同溫度對化成產氣的影響,分析不同溫度條件下電芯SEI膜的形成速率。

?測試方法:
準備三組平行樣電芯,將電芯放入分別調節至25℃、35℃、45℃的原位產氣體積監控儀進行化成,使用專用測試軟件,實時采集、顯示力學測試系統數據,監測電芯化成產氣量的差異。
?結果分析:
如圖所示,在相同化成充放電工步下,電芯在45℃環境下化成產氣量最大,35℃次之,25℃化成產氣量最少。如表所示,45℃化成產氣變化量為6.511ml;35℃化成產氣變化量為4.776ml;25℃化成產氣變化量為3.643ml。
?結論:
通過原位產氣體積監控儀對不同溫度電芯化成時體積變化量的監測,可以觀測不同溫度化成對SEI膜形成速率的影響。測試發現,隨化成溫度升高,電芯化成產氣量增大,高溫下電極表面的化學反應速率會增加,導致SEI膜的形成速度加快。
利電 2024-11-04 | 閱讀:2310
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