电池鼓气成分及原理分析.ppt

电池的鼓气成分和原理分析，日期： 2004.01，电解液成分和结构，电极材料的氧化还原性lilie-3.045 v cucu2e0. 3373.382 (vsli/Li ) alal3e-1.661.385 (vsli/Li ) lic6lie6c3.2(vsli/Li ) licoo2oo2lie约3.3 (vsli/Li ) Fe2Fe3e0. 7713.816 (vsli/Li )，溶剂的物理和氧化还原性质，电池气体生成剂的工艺分析，化学过程过充工艺过放工艺储存工艺，路径I:化学过程气体生成剂， 文献资料索引化工艺气体发生剂机理分析化工艺气体发生剂成分分析、文献资料索引、化工电压对气体发生剂成分的影响形成cv3.5v:SEI膜，因此气体发生剂量减少CV3.75V :主要成分为C2H4，电液成分EC:DMC:EMC (体积比1:1:1 )，电解液成分EC:DMC:EMC l、LiPF6、sei膜的具体成分、Li2SO3、电池电压与容量的关系、CI0.05C充电至3.6V、容量为140mAh CI0.1C充电至4.2V，电压上升至3.6V后，电池容量开始急速增大，042025、电极电压与容量的关系、3.0V-、电位急速为0 形成SEI膜0.25-0.005V，几乎占全部容量，天然石墨、充放电中IR的变化、Coincell:Li/LiCoO2 EC的单/双电子反应PC的单/双电子反应DEC的单/双电子反应DMC的单/双电子反应微量水分的副成膜反应正附近的成膜反应、产气机理分析、EC的单/双电子反应(钝化电位0.9V左右)单电子反应双电子反应、EC 2eCH2=CH2(g) CO32-、CO32- Li Li2CO3、ec2e HCH3oli (s ) PC的单/双电子反应(钝态电位0.8V左右)单电子反应双电子反应，PC ePC，PC2chch3ch=ch2(g ) (ch2oco2Li )2(s )，PC 2eCH3CH=CH2(g) CO32-，CO32- Li Li2CO3， PC2e2lich3oli (s ) ch3h2o Li (s ) co (g )，dec2ico5oco2li(s)ch3，dec2ico5oli(s)c2h5co2，c2h5co2ch3oco2ch3，CO32- Li Li2CO3，PC2e2l h5co 2 CO32- Li Li2CO3， pc2e2 DEC单/双电子还原反应、单电子反应、双电子反应、DEC 2e 2Li C2H5OLi(s) CO(g )、CH3 1/2H2CH4、CH3 CH3C2H6、LiPF6LiF PF5、PF5 H2O2HF PF3O， Li2CO3 2HFLiF H2CO3、H2CO3H2O CO2、H2O eOH 1/2H2、OH Li LiOH(S )、LiOH Li eLi2O(S) H2(g )、 微量水分产气机理和助膜效应，正极附近的成膜和氧化产气剂，低电位下的溶剂neCO2，化学转化阶段产气剂成分分析，n为未知成分，主成分： CO2、C2H4、H2、CO、N2、CH4 CO2、C2H6、N1、C2H4与理论产气剂机理和研究结果一致， 路径2 :过量气体生成剂，溶剂氧化： ROCO2Rne3CO2 3H2O，负极还原性强，部分SEI膜分解破坏，产生气体生成剂，同时产生SEI膜修补气体生成剂。 正极、负极、负极的表面析出锂(分解空气，负极发热，锂被氧化生成锂盐，引板变硬，变得粉碎)、充电中的负极的颜色变化：黑色(未充电)、蓝黑色(全部)、黄色(全部/全部)、主要成分： CO2、C2H4、化学转化阶段气体发生机制与理论产气机理和研究结果一致。 路径3 :过剩气体发生剂、溶剂的还原和铜集电体的阳极化溶解，产生大量的链烷气体，同时铜离子在正极还原为金属铜，锂离子还原： Cu2 2eCu、负极：Cu-2eCu2、roco2rh2e2li2co3r.r、 ROCO2R 1/2H2 eROCO2Li RH， 正负极溶剂在正极氧化分解，产生CO2，在正极、路径4:贮藏阶段产生气体发生剂，气体发生剂路径分析气体发生剂机理的推测和分析、贮藏中的气体路径分析、化学转化中形成的SEI膜不致密，SEI膜改性电池中的水分含量过大， 或者由于气体泄漏特殊氧化还原过程内部的微短路或自放电等现象而引起的电池气体发生剂、SEI膜的破坏和改性、SEI膜的改性化转化阶段气体发生剂类似，主要由CO2和烯烃类、LiPF6LiF PF5、PF5 H2O2HF PF3O、Li2CO3 2HFLiF H2CO3， H2CO3H2O CO2、H2O eOH 1/2H2、OH Li LiOH(S )、li2ohlilililili2o(s)h2(g )、电池中的水分量过大，或空气泄漏，内部的微短路或其他自放电等现象会引起气体发生剂，产生电压另外，当电池的电压下降到约720-850mV时，电池开始膨胀，此时，电池的电压在短时间内迅速下降到零。 第二、第三阶段，部分电池在电压下降到3.5-3.7V时出现电压急剧下降。 第一阶段，产气机理分析，自放电过程分析，鼓产气机理分析，自放电电池第一阶段的电压变化，现象：电池几乎不产生产气剂，自放电过程分析，自放电电池第三阶段的电压变化，现象：电池逐渐产生产气剂，在某一时刻速度急剧增大， 主要成分： CO2，第二阶段： C2H4和CH4，型号： TM0428储存阶段鼓气成分分析，理论推测，产气剂的主要反应不是还原反应，氧化反应主要表现为烷基碳酸锂和溶剂的氧化分解，理论解释，容量衰减段，a :初始自放电，部分SEI破坏，容量衰减，产气量小B:SEI膜严重破坏，释放负极大部分Li补偿电子迁移，电压和容量衰减快，同时少量溶剂还原修补SEI膜。 产量少。 C:SEI膜的部分修复和再破坏阶段。 产量少。 氧化分解段，D:SEI膜严重破坏，负极已经没有脱离Li补偿的能力。 此时，SEI膜和溶剂的电子氧化分解释放出CO2，容量衰减阶段：溶剂的还原、气体发生机理的推测、溶剂的还原：主要为C2H4、CH4、LiROCO2Li eLiROLi CO2、ROCO2Li eROLi CO2、RO2COR eCO2 ROR、 氧化分解阶段：烷基碳酸锂与溶剂的氧化分解是在锂电池的初次循环时，电解液与负极材料在固液相间层发生反应，因此形成SEI膜。 第一，SEI膜具有保护负极材料的作用，材料结构不易崩溃，电极材料的循环寿命延长。 第二，SEI膜在发生过程中会消耗一部分锂离子，而负极反应过程是在碳的层间结构中嵌入和脱