鋰在兩個(gè)電極間發(fā)生嵌入反應(yīng)時(shí)具有不同的嵌入能量，而為了得到電池的最佳性能，兩個(gè)宿主電極的容量比應(yīng)該保持一個(gè)平衡值。在鋰離子電池中，容量平衡表示成為正極對(duì)負(fù)極的質(zhì)量比，

即：γ=m+/m-=ΔxC-/ΔyC+

式中C指電極的理論庫(kù)侖容量，Δx、Δy分別指嵌入負(fù)極及正極的鋰離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

從上式可以看出，兩極所要的質(zhì)量比依賴于兩極相應(yīng)的庫(kù)侖容量及其各自可逆鋰離子的數(shù)目。一般說(shuō)來(lái)，較小的質(zhì)量比導(dǎo)致負(fù)極材料的不完全利用；較大的質(zhì)量比則可能由于負(fù)極被過(guò)充電而存在安全隱患?？傊谧顑?yōu)化的質(zhì)量比處，電池性能最佳。

以上只是理想的鋰離子電池系統(tǒng)，在其循環(huán)周期內(nèi)容量平衡不會(huì)發(fā)生改變，實(shí)際情況卻復(fù)雜得多。任何能夠出現(xiàn)或消耗鋰離子或電子的副反應(yīng)都可能導(dǎo)致電池容量平衡的改變，一旦電池的容量平衡狀態(tài)發(fā)生改變，這種改變就是不可逆的，并且可以通過(guò)多次循環(huán)進(jìn)行累積，對(duì)電池性能出現(xiàn)嚴(yán)重影響。

在鋰離子電池中，除了鋰離子脫嵌時(shí)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)外，還存在著大量的副反應(yīng)，如電解液分解、活性物質(zhì)溶解、金屬鋰沉積等。

容量衰減的可能原因有什么？

1.電池的自放電

自放電是指電池在未使用狀態(tài)下，電容量自然損失的現(xiàn)象。鋰離子電池自放電導(dǎo)致容量損失分兩種情況：一是可逆容量損失；二是不可逆容量的損失?？赡嫒萘繐p失是指損失的容量能在充電時(shí)恢復(fù)，而不可逆容量損失則相反，正負(fù)極在充電狀態(tài)下可能與電解質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)（微電池反應(yīng)），發(fā)生鋰離子嵌入與脫嵌，正負(fù)極嵌入和脫嵌的鋰離子只與電解液的鋰離子有關(guān)，正負(fù)極容量因此不平衡，充電時(shí)這部分容量損失不能恢復(fù)。

如正極和溶劑的反應(yīng)：LiyMn2O4+xLi++xe→Liy+xMn2O4

溶劑分子(如PC)在導(dǎo)電性物質(zhì)碳黑或集流體表面上作為微電池負(fù)極氧化：xPC→xPC-自由基+xe；

負(fù)極和溶質(zhì)LiPF6的還原反應(yīng)

PF5+xe→PF5-x

充電狀態(tài)下的碳化鋰作為微電池的負(fù)極脫去鋰離子而被氧化:

LiyC6→Liy-xC6+xLi++xe

2.電極不穩(wěn)定性

包括電極在充放電/循環(huán)過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化，正極由于結(jié)構(gòu)缺陷造成的溶解

3.集流體的腐蝕

銅和鋁分別是負(fù)極和正極集流體最常用的材料。

集流體腐蝕與電解液有關(guān)，在LiPF6-EC/DMC電解液中，電壓為4.2V(vs.Li/Li+)即可腐蝕鋁箔，鋁箔無(wú)論是在空氣中還是在電解液中都比較容易在表面形成氧化物膜，同時(shí)，集流體表面全面腐蝕和局部腐蝕（如點(diǎn)蝕）以及粘附性差等原因都會(huì)使得電極反應(yīng)阻力增大，電池內(nèi)阻新增，導(dǎo)致容量損失和放電效率降低。銅集流體在使用過(guò)程中腐蝕生成一層絕緣腐蝕產(chǎn)物膜。致使電池內(nèi)阻增大，循環(huán)過(guò)程中放電效率下降，造成容量損失。

另外還有使用過(guò)程中的過(guò)充、過(guò)放，電解液的分解都會(huì)引起鋰離子電池容量的損失。

1、電池保護(hù)電路不良或無(wú)保護(hù)電路：這種情況往往發(fā)生在可拆卸電池的手機(jī)中，很多用戶喜歡購(gòu)買相對(duì)廉價(jià)的非原廠電池，而這些電池為了最大程度的壓榨利潤(rùn)，通常會(huì)偷工減料，電池本身的保護(hù)電路容易出現(xiàn)問(wèn)題，出現(xiàn)電芯膨脹的情況。關(guān)于鋰離子電池而言，電芯膨脹到一定程度就會(huì)發(fā)生爆炸。

2、充電器性能不良：因?yàn)槌潆娖鲗?dǎo)致電池出現(xiàn)問(wèn)題的情況應(yīng)該是最普遍的，很多情況下，用戶可能都不會(huì)很在意手機(jī)充電器的選擇，經(jīng)常隨手拿一款充電器進(jìn)行充電。這些充電器可能是街邊所售的廉價(jià)充電器，沒(méi)有完善的保護(hù)電路系統(tǒng)，也可能是家用平板產(chǎn)品的充電器，其充電電流很可能會(huì)比較大，偶爾充電問(wèn)題不大，但假如長(zhǎng)時(shí)間使用，就很可能出現(xiàn)電池膨脹的情況。

尤其是一些用戶喜歡邊充邊玩，使手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于一個(gè)較高的溫度環(huán)境下，高溫下持續(xù)浮充會(huì)導(dǎo)致電解液發(fā)生副反應(yīng)，長(zhǎng)時(shí)間這么做，會(huì)嚴(yán)重影響電池壽命，膨脹的問(wèn)題也就很容易出現(xiàn)了。

3、手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不使用：假如手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不使用，電池也會(huì)出現(xiàn)膨脹的問(wèn)題，這是因?yàn)殚L(zhǎng)期儲(chǔ)存電池，電壓會(huì)降到2V以下，內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋰離子電池氣鼓，這也是很多朋友在拆解舊手機(jī)時(shí)普遍會(huì)發(fā)現(xiàn)手機(jī)電池鼓包的原因。所以假如要長(zhǎng)期存放電池，最靠譜的辦法是定期將其充電到半充狀態(tài)。

如何防范問(wèn)題出現(xiàn)

通常，我們使用的鋰離子電池有鋰離子聚合物和鋰離子電池兩種，前者沒(méi)有電解液，出問(wèn)題是先膨脹，脹破外殼才會(huì)起火，不會(huì)突然爆炸，有一定預(yù)警性，相對(duì)安全一點(diǎn)。我們?cè)诳梢赃x擇的情況下，盡量購(gòu)買這種電池。

關(guān)于用戶來(lái)說(shuō)，日常充電最好使用手機(jī)直接充電（即使電池可拆卸），并且采用原裝充電器進(jìn)行充電。盡量防止用第三方充電器，或者萬(wàn)能充（對(duì)可拆卸電池來(lái)說(shuō)）。不要圖便宜購(gòu)買第三方兼容電池（電池可拆卸），手機(jī)充電時(shí)盡量不要玩大型游戲或運(yùn)行易使手機(jī)發(fā)熱的程序。

關(guān)于環(huán)宇源

東莞市環(huán)宇源科技有限公司成立于2009年，是一家致力于研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池組和便攜式移動(dòng)電源的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，并提供家用型儲(chǔ)能電源解決方案和OEM/ODM生產(chǎn)服務(wù)。我們擁有研發(fā)團(tuán)隊(duì)30余人，己獲得100多項(xiàng)外觀專利，發(fā)明專利，實(shí)用新型技術(shù)專利等。

環(huán)宇源生產(chǎn)工廠位于東莞黃江鎮(zhèn)環(huán)宇源科技園內(nèi)，占地面積8000平米，建筑面積近2萬(wàn)平米，員工人數(shù)400余人。工廠已通過(guò)IS09001認(rèn)證和ISO14001認(rèn)證。工廠內(nèi)建立了完整的6S現(xiàn)場(chǎng)管理體系，QC團(tuán)隊(duì)約40人，從來(lái)料檢測(cè)到出貨檢驗(yàn)均有嚴(yán)格管控。目前公司產(chǎn)品出口到多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，產(chǎn)品通過(guò)UL，IEC,PSE, KC, CE, FCC等多種國(guó)際產(chǎn)品認(rèn)證，海外市場(chǎng)份額占公司營(yíng)收45%以上。

公司生產(chǎn)的便攜式儲(chǔ)能電源，可滿足戶外活動(dòng)，自駕出行，搶險(xiǎn)救災(zāi)，停電應(yīng)急等場(chǎng)景的用電需求。依托環(huán)宇源多年來(lái)的電池技術(shù)積累累，大力發(fā)展便攜式移動(dòng)儲(chǔ)能電源，我們有志于成長(zhǎng)為行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的儲(chǔ)能電源制造商。

• 鋰電池?fù)p耗原因
• 集流體腐蝕