充满电的锂离子电池金黄色负极片放在空气中为什么会变黑??

充满电的锂离子电池金黄色负极片放在空气中为什么会变黑??,第1张

因为金黄色的负极片大部分是碳化锂,还有部分以金属锂的形式存在。而金属锂十分活泼,如果你接触过锂片的话,你把一小片锂放到水中,它就会和水发生反应发出呲呲的响声并产生氢气。当满电的负极片在空气中存在时,它被空气中的氧气氧化而变黑,如果空气湿度大些的话,极片还会和空气中的水反应而自燃,所以解剖完后的负极片一定要放在一个水桶中让它和水反应燃烧后才安全。

其实不光扣电,全电池注液后也会有电压,只是电压值微小,约0.3V左右,原因在于正负极在电解液中发生了类似离子交换反应,在电极/电解液界面存在离子吸附、交换或转移反应,相应的,为了维持电路系统电荷平衡,回路产生相等电子,造成正负极间的电势差,这个电压值与电极、隔膜、电解液性质有关,主要取决于电极;

严格地说,不同SOC下,伴随着电池充放电的进行,锂离子由电极材料晶格中嵌入或脱出,会有一个阳离子重排和相变的过程,比如钴酸锂过充时发生结构坍塌,晶格释氧造成安全问题,一般来说,这种严重的或轻微的晶格变化是我们不想看到的,因为这理论上会影响电池的稳定性和循环寿命,但却是客观存在的;

目前负极主要以碳材料为主,理化指标为粒径、比表面积、pH值、振实密度、压实密度、石墨化度、灰分、首次效率、克容量、倍率、循环容量保持率等;

电解液是有保质期的,一般不能超过半年,另外就是隔离氧、水等,禁止置于高温或暴晒处,轻拿轻放,勿倒置,尽量使用钢瓶包装等。理化指标主要有电导率、浓度、密度、熔沸点、闪点、蒸汽压等,需要针对不同设计要求来选择不同的电解液体系;

晶格结构——XRD——电极晶格结构、结晶度影响电池容量和内阻等发挥,

形貌和能谱分析——SEM——与电极反应动力学相关,

粒径分析——激光粒度仪——通常认为粒径小缩短离子扩散距离,

pH测试——pH计——与材料加工性能有关,

振实密度——粉末振实密度仪——影响容量大小,

压实密度——影响电池容量、循环及锂离子利用率,

比表面积——氮吸附比表面测试仪——与电池反应活性及副反应有关,

克容量、首次效率、倍率、循环、高低温性能等指标——充放电测试——电化学性能指标。


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