鋰電池隨使用次數(shù)的增加而最大容量下降的原因是什么？

    鋰電池隨使用次數(shù)的增加而最大容量下降的原因是什么？主要有兩方面的原因，一個(gè)是鋰電池本身的材料的內(nèi)因，一個(gè)是在其使用過(guò)程中的外部原因。下面為您介紹下內(nèi)因有哪些：

（1）在電極方面，反復(fù)充放電使電極活性表面積減少，電流密度提高，極化增大；活性材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；活性顆粒的電接觸變差，甚至脫落；電極材料(包括集流體)腐蝕；現(xiàn)階段常用電池負(fù)極為石墨，正極是LiCoO2，LiFePO4以及LiMn2O4等，電池放點(diǎn)初期電解液會(huì)在電極表面形成一層SEI（固態(tài)電解質(zhì)）膜，其成分主要是ROCO2Li（EC和PC環(huán)狀碳酸酯還原產(chǎn)物）、ROCO2Li和ROLi（DEC和DMC等鏈狀碳酸酯的還原產(chǎn)物）、Li2CO3（殘余水和ROCO2Li反應(yīng)產(chǎn)物），若用LiPF6時(shí)，殘余的HF會(huì)與SEI中ROCO2Li，使SEI中主要是LiF和ROLi。

    SEI是Li+導(dǎo)體，脫嵌鋰時(shí)碳電極體積變化很小，但即使很小，其產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也會(huì)使負(fù)極破裂，暴露出來(lái)新的碳表面再與溶劑反應(yīng)形成新的SEI膜，這樣就造成了鋰離子和電解液的損耗，同時(shí)，正極材料活性物質(zhì)膨脹超過(guò)一定程度也會(huì)形成無(wú)法修復(fù)的永久性結(jié)構(gòu)觸損耗，這樣正極和負(fù)極的不斷損耗造成了容量的不斷衰減；再者，增加的SEI膜會(huì)造成界面的電阻層架，使電化學(xué)反應(yīng)極化電位升高，造成電池性能衰減      在電極中，隨著充放電反應(yīng)的進(jìn)行，黏結(jié)劑的性能也會(huì)逐步下降，黏結(jié)強(qiáng)度降低，使電極材料脫落；     

     銅箔和鋁箔是常用的負(fù)極和正極集流體，兩者都容易發(fā)生腐蝕，腐蝕產(chǎn)物聚集在集流體表面成膜，增加內(nèi)阻，銅離子還能形成枝晶，穿透隔膜，使電池失效。

（2）在電解質(zhì)溶液方面，電解液或?qū)щ婝}分解導(dǎo)致其電導(dǎo)率下降，分解物造成界面鈍化；鋰電池液體電解質(zhì)一般由溶質(zhì)（ 如LiPF6、LiBF4、LiClO4等鋰鹽）、 溶劑和特種添加劑構(gòu)成。電解質(zhì)具有良好的離子導(dǎo)電性和電子絕緣性，在正負(fù)極之間起著輸送離子傳導(dǎo)電流的作用。鋰離子電池在第一次充放電、過(guò)充和過(guò)放時(shí)以及長(zhǎng)期循環(huán)之后，電解質(zhì)會(huì)發(fā)生降解作用，并伴有氣體產(chǎn)生，氣體的組成較為復(fù)雜，還無(wú)法通過(guò)某種反應(yīng)在電池內(nèi)加以消除。隨著電池充放電次數(shù)的增加。由于電極材料氧化腐蝕會(huì)消耗掉一部分電解液，導(dǎo)致電解液缺乏，極片不能完全清潤(rùn)到電解液，從而電化學(xué)反應(yīng)的不完全，使得電池容量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

（3）隔膜阻塞或損壞，電池內(nèi)部短路等隔膜的作用是將電池正負(fù)極分開(kāi)防止兩極直接短路。在鋰電池循環(huán)過(guò)程中，隔膜逐漸干涸失效是電池早期性能衰退的一個(gè)重要原因。這主要是由于隔膜中電解液變干使溶液電阻 增大，隔膜電化 學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能，以及對(duì)電解質(zhì)浸潤(rùn)性在反復(fù)充電過(guò)程中變差造成的。由于隔膜的干涸，電池的歐姆內(nèi)阻增大，導(dǎo)致放電不完全，電池反復(fù)受到大容量過(guò)充，電池容量無(wú)法回復(fù)到初始狀態(tài)，大大降低了電池的放電容量和使用壽命。