預鋰化對鋰離子電池貯存壽命的影響

導讀：本文主要介紹預鋰化對鋰離子電池貯存壽命的影響。

過去十幾年來，鋰離子電池技術得到了飛速發展，電池壽命、能量密度、功率密度都得到了極大提升，在新一代能源系統中得到了廣泛的應用。作為電動汽車、電子設備和軍用武器裝備的理想電源，電池的壽命是影響其用途的最為關鍵因素之一。二次電池的壽命分為貯存壽命和循環壽命，貯存壽命是指電池在一定的荷電狀態和溫度下貯存后性能衰減至一定量所用的時間，循環壽命是指電池在一定的電流條件下充放電循環一定次數后性能衰減至一定量所用的時間。

不同的應用場景有不同的需求，一般使用頻率較高的電動汽車、電子設備要求鋰離子電池具備較長的循環壽命，對貯存壽命要求不高，這類電池的月自放電率在3%~10%；而作為軍用設備上（無人機、導彈）的電源，特別是某些一次使用的武器裝備上，要求鋰離子電池具有長時間的滿電荷擱置貯存壽命，這種情況下鋰離子電池的貯存壽命非常重要，甚至影響武器裝備的使用壽命。

鋰電池在高荷電態下長期貯存，容量損失分為兩種：一種為可逆容量損失，這種損失通過充電可以恢復，一般取決于原材料設計以及電池制作工藝，通過選用本征自放電率較低的原材料，嚴格控制加工過程的水分、多余物是可以大幅降低可逆容量損失的；另一種是不可逆容量損失，這種損失不可恢復，主要來源于副反應、活性物質脫落、結構變化等，其中負極造成的不可逆容量損失占絕大部分。

預化成工藝是一種電化學預鋰化方法，該方法操作簡單、可以精確控制預鋰化量，提高電池首次效率。通過負極預化成，人為補充負極活性鋰，使電池充滿電后負極的活性鋰大于正極鋰需求量，即使負極存在一定的容量損失，但仍然足以滿足正極的全部需求，通過這種方法預期可以大幅降低電池的容量損失，提升貯存壽命。

（1）預鋰化軟包貯存電池6個月容量保持率99.4%，遠高于對比電池的94.2%，循環300次容量無衰減，而對比電池僅為96.9%。

（2）為了防止預鋰化的負極析鋰，需要精確預鋰化的量與負極過量比，并通過三電極等方式監測負極電位區間，確保處于合理的充放電區間，以保證電池的循環壽命。

（3）過多的預鋰化量需要負極過量比加大，會導致負極面密度過大影響電池的倍率性能。

（4）在軟包貯存電池設計基礎上進行了18650電池的研制，同樣采用預鋰化處理工藝，并進行了倍率、貯存性能及循環性能的全面評估，再次驗證了預鋰化對提升電池貯存壽命有顯著效果。

未來，對預鋰化對鋰離子電池貯存壽命的影響進行進一步深入研究，探究預鋰化量、負極過量比、預鋰化工藝等對電池性能的影響。

以上就是模塊化電池定制廠家格瑞普為大家帶來的預鋰化對鋰離子電池貯存壽命的影響介紹。

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