La batteria agli ioni di litio è una nuova batteria riconosciuta dal pubblico negli ultimi anni che può estendere la durata. Tuttavia, dopo diversi cicli di carica e scarica, la capacità della batteria e altre prestazioni diminuiranno. Nelle stesse condizioni, più rapidamente diminuisce la capacità della batteria, peggiore sarà la qualità della batteria. Le prestazioni del ciclo del pacco batteria agli ioni di litio sono un indicatore importante per misurarne la qualità. Molti standard relativi al pacco batteria agli ioni di litio hanno una durata del ciclo.

Il ciclo di carica e scarica del pacco batteria agli ioni di litio è un complesso processo di reazione fisica e chimica e la sua durata del ciclo è influenzata da molti fattori. I fattori che influenzano la durata del ciclo del pacco batteria agli ioni di litio sono analizzati di seguito.

1. Progettazione e processo di fabbricazione

Nel processo di progettazione della batteria, la scelta dei materiali è il fattore più importante. Materiali diversi hanno caratteristiche di prestazione diverse e anche le prestazioni della batteria sviluppata sono diverse. Il ciclo di vita della batteria sarà lungo solo se le prestazioni del ciclo dei materiali degli elettrodi positivo e negativo sono buone. In generale, nel processo di progettazione e assemblaggio, la capacità dell'elettrodo negativo è generalmente richiesta per essere maggiore di quella dell'elettrodo positivo. Se non è eccessiva, il litio verrà separato dall'elettrodo negativo durante il processo di carica, formando dendriti di litio, compromettendo così la sicurezza. Se l'elettrodo negativo è troppo rispetto all'elettrodo positivo, l'elettrodo positivo potrebbe essere eccessivamente delitiato, con conseguente collasso strutturale.

Anche il tipo e la quantità di elettrolita influenzano la durata della batteria. Il processo di fabbricazione del pacco batteria agli ioni di litio comprende principalmente: dosaggio di anodo e catodo, rivestimento, produzione di pellicola, avvolgimento, ingresso nel guscio, iniezione di liquido, sigillatura, formazione, ecc. Nel processo di produzione della batteria, ogni fase del processo è molto rigorosa. Qualsiasi processo non ben controllato può influire sulle prestazioni del ciclo della batteria.

2. Invecchiamento del materiale della batteria agli ioni di litio

Il processo di carica e scarica del pacco batteria agli ioni di litio è il processo di disimpegno e spostamento avanti e indietro degli ioni di litio tra i materiali degli elettrodi positivi e negativi attraverso l'elettrolita. Nel processo di ciclaggio del pacco batteria agli ioni di litio, oltre alla reazione redox sui poli positivo e negativo, ci sono anche molte reazioni collaterali. Se la reazione collaterale della batteria agli ioni di litio può essere ridotta a un livello basso, in modo che gli ioni di litio possano sempre viaggiare senza problemi tra i materiali degli elettrodi positivi e negativi attraverso l'elettrolita, il ciclo di vita della batteria agli ioni di litio può essere aumentato.

Anche la natura del collettore positivo e negativo influenzerà la capacità e il ciclo di vita della batteria. I materiali di raccolta della corrente comunemente utilizzati per gli elettrodi positivi e negativi delle batterie agli ioni di litio sono alluminio e rame, entrambi materiali metallici facilmente corrodibili. La pellicola passiva, la scarsa adesione, la corrosione locale (corrosione) e la corrosione complessiva del collettore dopo la corrosione aumenteranno la resistenza interna della batteria, con conseguente perdita di capacità e riduzione dell'efficienza di scarica. L'adesione e la resistenza alla corrosione possono essere migliorate mediante incisione alcalina acida, rivestimento conduttivo e altri metodi di pretrattamento.

3. Sistema di carica e scarica durante il ciclo

Il processo di utilizzo del pacco batteria agli ioni di litio è il processo di ciclo di carica e scarica. Il sistema di carica e scarica, come la dimensione della corrente di carica e scarica, la selezione della tensione di interruzione di carica e scarica e il metodo di carica e scarica, hanno anche un impatto molto importante sul ciclo di vita della batteria agli ioni di litio. Le prestazioni del pacco batteria agli ioni di litio saranno degradate aumentando ciecamente la corrente di lavoro della batteria, aumentando la tensione di interruzione di carica e riducendo la tensione di interruzione di scarica.