据国外媒体报道，一项新的研究针对7000次循环以上的汽车锂电池，讨论了支撑电池的外部压力对老化的有利影响。在循环过程之后，研究人员使用后分析方法来检测老化的电池。
(来源:AZOM)
锂离子电池的重要性和局限性
锂离子电池广泛应用于便携式设备、电动汽车和长期储能，具有优异的功率集中性和长期循环稳定性。但是这种电池也有一定的局限性，比如成本高，重复使用有限，材料短缺，尤其是钴和锂，还有安全问题。考虑到经济和环境，电池单元具有长寿命，这对于社会可接受性和降低生态影响和成本具有重要意义。
本研究实验的主图(图片来源:AZOM)
方形电池类型的优点和局限性
软包电池、圆形或圆柱形电池和方形电池是三种最常见的电池。方形电池的优点是封装紧凑，模块设计简单，模块功率密度高。然而，受许多因素的影响，如电池中压力的降低或机械稳定性，这种电池确实比圆管老化得更快。
在循环过程中，由于阳极和阴极的暂时和永久膨胀和收缩，低减压可能导致电化学反应器中元件之间的结合不充分。目前的研究分为两步。第一部分提供了老化实验的电生理结果，电池在不同支持条件下运行超过7000次。第二部分利用各种后分析技术研究了电池单元退化现象。
打开电池后电极和隔板的图片。
最新的研究成果
在研究过程中，所有电池起初表现出相似的老化程度，在前700次循环中容量损失明显。从大约3000次循环开始，未被支撑的电池的容量损失超过被支撑的电池。但当达到电池系统80% SOH的临界值时，无支撑电池为3800次循环，支撑电池为4700次循环。
在无支撑电池的7420次循环和有支撑电池的7170次循环之后，电池单元循环被中断五周，以观察电池单元的松弛行为。结果，未被支撑的电池没有显示出恢复潜力。将悬浮前的最后五次循环与悬浮后的前五次循环进行比较，被支撑的电池恢复了12%的放电率。
不同老化正极的SEM截面
分析后检测
之后对这三种电池进行了分析和测试。第一电池单元(电池单元1)是未被循环的参考电池单元，第二电池单元是被支撑的电池单元(电池单元2)，第三电池单元是未被支撑的电池单元(电池单元3)。
电池1(参考电池)没有显示出明显的退化，例如沉积、剥落或破裂。电极表面看起来很均匀。电池2(受支持的老化电池)仅出现轻微老化。除了实际收集附近的几个位置之外，电极似乎是均匀的。电池3的电极和隔板(旧电池，未支撑)显示出明显的退化。电池单元1的负电极表面的形态显示在石墨表面上有均匀的Al2O3颗粒涂层。
然而，电池单元2(被支撑的)具有额外的沉积点，其可能代表电解质分解产物。在电池单元3的负电极表面上有许多涂层(未被支撑)，这可归因于被覆盖的锂。只有在无支撑的旧电池单元3中才能观察到覆盖层的退化。与石墨颗粒的直接相互作用发生在这些地方，导致锂电镀。
参比电池和老化电池中锂和(a)以及过渡金属的含量(b)
机械SOH设计更注重材料和电池组件的机械性能及其对容量损失的影响……。老化电池负极的机械SOH略低于参比电池，裂纹略有增加。一般来说，机械SOH可以用来检测电极材料的劣化状态。
综上所述，本研究评估了支架对方形锂离子电池老化现象的影响。在整个老化测试中，有外部支撑的方形电池表现出更好的循环性能，比无支撑电池达到SOH临界值80%要晚900个循环。这一发现强调了锂离子电池外部支撑的必要性，尤其是均匀的压力分布。据国外媒体报道，一项新的研究针对7000次循环以上的汽车锂电池，讨论了支撑电池的外部压力对老化的有利影响。在循环过程之后，研究人员使用后分析方法来检测老化的电池。
(来源:AZOM)
锂离子电池的重要性和局限性
锂离子电池广泛应用于便携式设备、电动汽车和长期储能，具有优异的功率集中性和长期循环稳定性。但是这种电池也有一定的局限性，比如成本高，重复使用有限，材料短缺，尤其是钴和锂，还有安全问题。考虑到经济和环境，电池单元具有长寿命，这对于社会可接受性和降低生态影响和成本具有重要意义。
本研究实验的主图(图片来源:AZOM)
方形电池类型的优点和局限性
软包电池、圆形或圆柱形电池和方形电池是三种最常见的电池。方形电池的优点是封装紧凑，模块设计简单，模块功率密度高。然而，受许多因素的影响，如电池中压力的降低或机械稳定性，这种电池确实比圆管老化得更快。
在循环过程中，由于阳极和阴极的暂时和永久膨胀和收缩，低减压可能导致电化学反应器中元件之间的结合不充分。目前的研究分为两步。第一部分提供了老化实验的电生理结果，电池在不同支持条件下运行超过7000次。第二部分利用各种后分析技术研究了电池单元退化现象。
打开电池后电极和隔板的图片。
最新的研究成果
在研究过程中，所有电池起初表现出相似的老化程度，在前700次循环中容量损失明显。从大约3000次循环开始，未被支撑的电池的容量损失超过被支撑的电池。但当达到电池系统80% SOH的临界值时，无支撑电池为3800次循环，支撑电池为4700次循环。
在无支撑电池的7420次循环和有支撑电池的7170次循环之后，电池单元循环被中断五周，以观察电池单元的松弛行为。结果，未被支撑的电池没有显示出恢复潜力。将悬浮前的最后五次循环与悬浮后的前五次循环进行比较，被支撑的电池恢复了12%的放电率。
不同老化正极的SEM截面
分析后检测
之后对这三种电池进行了分析和测试。第一电池单元(电池单元1)是未被循环的参考电池单元，第二电池单元是被支撑的电池单元(电池单元2)，第三电池单元是未被支撑的电池单元(电池单元3)。
电池1(参考电池)没有显示出明显的退化，例如沉积、剥落或破裂。电极表面看起来很均匀。电池2(受支持的老化电池)仅出现轻微老化。除了实际收集附近的几个位置之外，电极似乎是均匀的。电池3的电极和隔板(旧电池，未支撑)显示出明显的退化。电池单元1的负电极表面的形态显示在石墨表面上有均匀的Al2O3颗粒涂层。
然而，电池单元2(被支撑的)具有额外的沉积点，这可能导致……进入电解质分解产物。在电池单元3的负电极表面上有许多涂层(未被支撑)，这可归因于被覆盖的锂。只有在无支撑的旧电池单元3中才能观察到覆盖层的退化。与石墨颗粒的直接相互作用发生在这些地方，导致锂电镀。
参比电池和老化电池中锂和(a)以及过渡金属的含量(b)
机械SOH设计更注重材料和电池组件的机械性能及其对容量损失的影响。老化电池负极的机械SOH略低于参比电池，裂纹略有增加。一般来说，机械SOH可以用来检测电极材料的劣化状态。
综上所述，本研究评估了支架对方形锂离子电池老化现象的影响。在整个老化测试中，有外部支撑的方形电池表现出更好的循环性能，比无支撑电池达到SOH临界值80%要晚900个循环。这一发现强调了锂离子电池外部支撑的必要性，尤其是均匀的压力分布。
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