有驾
真车评 懂行情 百度旗下汽车信息与服务平台 首页 选车 经销商 排行榜 app下载
扫码下载有驾app 登录 注册 锂电池用久了为什么会损耗？ SoonyLord 发布时间：2024-01-07 10:44 【工作原理】首先，直观、简单地介绍一下锂离子电池的工作原理。如上图所示，有两个容器，分别叫正极与负极(上图的长方形框框，负为N,negative；正为P,positive)；有一种液体，叫做锂离子(Li+)。充电就是把锂离子从负极倒入正极，放电就是把锂离子从正极倒入负极。正负极容器的大小是精心设计的——这很好理解，如果正极容器大小为100L，而负极为1L，那这个电池的容量充其量也就是1L——精心设计也就意味着，如果正极或负极的容器大小发生变化，就会破坏这个“精心设计”，从而也会影响电池容量。【衰减机理】明白了工作原理，那么衰减机理也很容易理解。无非就3样东西搞来搞去，就这么几种变化：1.LLI,lossoflithiuminventory，锂离子损失。图中，Ia是锂离子在负极损失，Ib是锂离子在正极损失。2.LAM,lossofactivematerial，正极或负极活性材料损失。上文中粗略地说锂离子是存在正负极中的，精确一些，实际上是存在正负极的活性材料(activematerial)中的。活性材料损失，就可以理解为容器损失。图中，IIa是负极活性材料损失，IIb是正极活性材料损失。3.LLI与LAM同时发生。这种情况，本质上是活性材料损失，不幸的是，所损失的活性材料中恰好还存储着锂离子……如IIIa与b所示。4.自放电：负极锂离子通过微弱的自放电电流，不经意间跑到了正极——这种是可逆的容量损失可逆活性锂损失(RLLI,reversibleLLI)，而非不可逆容量损失可逆活性锂损失(IRLLI,irreversibleLLI)。题主所指的损耗可能只是指RLLI，因此IRLLI不作详细讨论。锂离子电池的容量衰减逃不出以上这几种情况，通常是某种情况之一或是几种情况的组合[1]。【最常见的衰减机理】锂离子电池最常见的衰减机理包括SEI(SolidElectrolyteInterphase)生长与锂析出(Lithiumplating)两种，都是发生在负极，都是LLI。即，都为图中的Ia情景。通常，将正常的充电与放电，称为“主反应”。而不期望的电化学反应，称为“副反应”(sidereaction)。1.SEI生长的副反应可写作：S+2Li++2e−→P。其中，S是solvent，是电解液。P是product，就是反应产物。2.锂析出的副反应可写作：Li++e−→Li(s)。这些都是经典的电化学反应，但副反应在哪个界面上发生的？什么时候发生得快，什么时候慢，都还没有完全搞清楚[2]。本答案仅作为深入学习的宏观把握开端，可以确定的是从这个角度去研究锂离子电池衰减领域，会少走很多弯路。【参考文献】文献[1]：DubarryM,TruchotC,LiawBY.Synthesizebatterydegradationmodesviaadiagnosticandprognosticmodel[J].JournalofPowerSources,2012,219(0):204-216.文献[2]：TangM,LuS,NewmanJ.ExperimentalandTheoreticalInvestigationofSolid-Electrolyte-InterphaseFormationMechanismsonGlassyCarbon[J].JournalofTheElectrochemicalSociety,2012,159(11):A1775-A1785.【工作原理】首先，直观、简单地介绍一下锂离子电池的工作原理。如上图所示，有两个容器，分别叫正极与负极(上图的长方形框框，负为N,negative；正为P,positive)；有一种液体，叫做锂离子(Li+)。充电就是把锂离子从负极倒入正极，放电就是把锂离子从正极倒入负极。正负极容器的大小是精心设计的——这很好理解，如果正极容器大小为100L，而负极为1L，那这个电池的容量充其量也就是1L——精心设计也就意味着，如果正极或负极的容器大小发生变化，就会破坏这个“精心设计”，从而也会影响电池容量。【衰减机理】明白了工作原理，那么衰减机理也很容易理解。无非就3样东西搞来搞去，就这么几种变化：1.LLI,lossoflithiuminventory，锂离子损失。图中，Ia是锂离子在负极损失，Ib是锂离子在正极损失。2.LAM,lossofactivematerial，正极或负极活性材料损失。上文中粗略地说锂离子是存在正负极中的，精确一些，实际上是存在正负极的活性材料(activematerial)中的。活性材料损失，就可以理解为容器损失。图中，IIa是负极活性材料损失，IIb是正极活性材料损失。3.LLI与LAM同时发生。这种情况，本质上是活性材料损失，不幸的是，所损失的活性材料中恰好还存储着锂离子……如IIIa与b所示。4.自放电：负极锂离子通过微弱的自放电电流，不经意间跑到了正极——这种是可逆的容量损失可逆活性锂损失(RLLI,reversibleLLI)，而非不可逆容量损失可逆活性锂损失(IRLLI,irreversibleLLI)。题主所指的损耗可能只是指RLLI，因此IRLLI不作详细讨论。锂离子电池的容量衰减逃不出以上这几种情况，通常是某种情况之一或是几种情况的组合[1]。【最常见的衰减机理】锂离子电池最常见的衰减机理包括SEI(SolidElectrolyteInterphase)生长与锂析出(Lithiumplating)两种，都是发生在负极，都是LLI。即，都为图中的Ia情景。通常，将正常的充电与放电，称为“主反应”。而不期望的电化学反应，称为“副反应”(sidereaction)。1.SEI生长的副反应可写作：S+2Li++2e−→P。其中，S是solvent，是电解液。P是product，就是反应产物。2.锂析出的副反应可写作：Li++e−→Li(s)。这些都是经典的电化学反应，但副反应在哪个界面上发生的？什么时候发生得快，什么时候慢，都还没有完全搞清楚[2]。本答案仅作为深入学习的宏观把握开端，可以确定的是从这个角度去研究锂离子电池衰减领域，会少走很多弯路。【参考文献】文献[1]：DubarryM,TruchotC,LiawBY.Synthesizebatterydegradationmodesviaadiagnosticandprognosticmodel[J].JournalofPowerSources,2012,219(0):204-216.文献[2]：TangM,LuS,NewmanJ.ExperimentalandTheoreticalInvestigationofSolid-Electrolyte-InterphaseFormationMechanismsonGlassyCarbon[J].JournalofTheElectrochemicalSociety,2012,159(11):A1775-A1785.若计划阅读更多文献，建议先把Newman的读完。他的论文没有水文，文章深入浅出，很少有废话。最可贵的是，过去30年来，锂离子电池衰减领域的研究有过多次十字路口的争论，而他总是能站在正确的方向上。 0
全部评论
（0） 暂无评论 热门推荐 蔚来放大招，全系标配100度电池，打响销量突围战 一起侃SUV 00:47 2025成都车展：林肯航海家总裁版售价39.88万元 易车 舅舅坐我的新车，刚上高速他就递来二维码：“倩倩，先把油费给我转了”，我把他丢在服务区，我爸逼我上门下跪道歉 云端清漫游 长安启源E07焕新上市，这次是真的“放大招”了 驾享生活 呼和浩特摩托车解禁，通勤方式大变，骑行生活也有新规则 nihaerrtgu 01:34 国产“大金逸”星舰6试驾简评，全国首测：国产首款豪华休旅派方星舰6 中花草爱玩车 01:06 东风风神L8以11.39万元的限时置换价放手一搏！ A汽车很听话 2026款海豹07DM-i亮相成都车展，预计16-20万 SlowDown独挡 越南扔出汽车“核弹”：2030年油耗限4.83升，96%燃油车恐遭淘汰，车企巨头集体求饶！ 鲸落星雨 比亚迪旗下首款“瓦罐车”明日登场，预估价格区间为12万元至15万元 小欧聊车 加载中... 销量排行榜 总榜单
星愿
6.88-9.78万 全国销量44274 查报价单
秦PLUS
7.98-17.98万 全国销量31237 查报价单
Model Y
26.35-31.35万 全国销量30766 查报价单 人气排行榜 总榜单
星瑞
9.97-14.67万 人气指数40903 查报价单
欧拉好猫
8.38-10.38万 人气指数24297 查报价单
星越L
14.77-17.97万 人气指数24144 查报价单 热门标签
新车信息
用车技巧
汽车评测
汽车导购
豪车资讯
改装/赛事
