充电，放电循环如何使锂离子电池流血致死

对锂离子电池内部的详细 CT 扫描显示，设备结构中形成的裂缝与携带电荷的重要液体耗尽之间存在联系。

这一发现是由萨斯喀彻温大学加拿大光源设施和达尔豪西大学的研究人员发现的。

根据科学家的说法，影响电池物理结构的裂缝，从而影响它们储存能量的能力，是在充电/放电循环期间产生的。

首席研究员托比邦德在一份媒体声明中说：“包装更多能量的一个大缺点是，一般来说，你包装的能量越多，电池退化的速度就越快。”

邦德解释说，在锂离子电池中，会发生降解，因为充电会物理地迫使电极材料中其他原子之间的锂离子，将它们推开。添加更多电荷会导致材料更多地生长，当锂离子离开时，材料会收缩。在这种生长和收缩的许多循环中，材料中开始形成微裂纹，慢慢降低其保持电荷的能力。

充电，放电循环如何使锂离子电池流血致死

传统上，通过将电池拆开并在电子显微镜下观察单个颗粒来研究电池中形成的裂纹。这会破坏电池，因此研究人员无法保留更大的结构并查看这种破裂可能对电池的其余部分产生什么其他影响。

通过使用 X 射线成像，邦德和他的同事能够在上下文中研究这些影响，并发现随着电池中的微裂纹变得更严重，电池中的液体被吸入裂纹之间的额外空间，这可能不会留下足够的液体四处走动。

“这是第一次有人能够捕捉到在工作电池中同时发生的所有这些影响，”这位科学家说。“液体电解质的这种消耗会导致严重的问题，因为电池的任何部分如果没有得到足够的液体，就会基本上停止工作。”

邦德和他的团队还发现，对电池进行少量放电比完全放电造​​成的劣化要小。这可能是因为随着时间的推移，较小的电荷变化会对电池电极材料造成较小的物理应力。

该组织认为，对于长途运输、电动飞机以及使用停放的电动汽车来存储和向电网输送能量等新应用，了解这种影响非常重要。这些情况通常需要在充电之前使用更多的电池全部容量。

“随着我们开始用电动汽车取代越来越多的内燃机汽车，了解电池在不同条件下的表现非常重要，”邦德说。

CLS CT 扫描还显示，电池内的电解液被吸入由微裂纹正极材料产生的膨胀孔隙空间。（图片由加拿大光源提供）。

免责声明：矿库网文章内容来源于网络，为了传递信息，我们转载部分内容，尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的，并非商业用途。如有侵权，请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。