可能影響電池循環(huán)性能的因素是什么？

循環(huán)性能對鋰離子電池的重要程度無需贅言;另外就宏觀來講，更長的循環(huán)壽命意味著更少的資源消耗。因而，影響鋰離子電池循環(huán)性能的因素，是每一個與鋰電行業(yè)相關(guān)的人員都不得不考慮的問題。以下列舉幾個可能影響到電池循環(huán)性能因素，供參考。

材料種類：材料的選擇是影響鋰離子電池性能的第一要素。選擇了循環(huán)性能較差的材料，工藝再合理、制成再完善，電芯的循環(huán)也必然無法保證;選擇了較好的材料，即使后續(xù)制成有些許問題，循環(huán)性能也可能不會差的過于離譜(一次鈷酸鋰克發(fā)揮僅為135.5mAh/g左右且析鋰的電芯，1C雖然百余次跳水但是0.5C、500次90%以上;一次電芯拆開后負極有黑色石墨顆粒的電芯，循環(huán)性能正常)。從材料角度來看，一個全電池的循環(huán)性能，是由正極與電解液匹配后的循環(huán)性能、負極與電解液匹配后的循環(huán)性能這兩者中，較差的一者來決定的。材料的循環(huán)性能較差，一方面可能是在循環(huán)過程中晶體結(jié)構(gòu)變化過快從而無法繼續(xù)完成嵌鋰脫鋰，一方面可能是由于活性物質(zhì)與對應(yīng)電解液無法生成致密均勻的SEI膜造成活性物質(zhì)與電解液過早發(fā)生副反應(yīng)而使電解液過快消耗進而影響循環(huán)。在電芯設(shè)計時，若一極確認選用循環(huán)性能較差的材料，則另一極無需選擇循環(huán)性能較好的材料，浪費。

正負極壓實：正負極壓實過高，雖然可以提高電芯的能量密度，但是也會一定程度上降低材料的循環(huán)性能。從理論來分析，壓實越大，相當(dāng)于對材料的結(jié)構(gòu)破壞越大，而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池可以循環(huán)使用的基礎(chǔ);此外，正負極壓實較高的電芯難以保證較高的保液量，而保液量是電芯完成正常循環(huán)或更多次的循環(huán)的基礎(chǔ)。

水分：過多的水分會與正負極活性物質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)、破壞其結(jié)構(gòu)進而影響循環(huán)，同時水分過多也不利于SEI膜的形成。但在痕量的水分難以除去的同時，痕量的水也可以一定程度上保證電芯的性能。可惜文武對這個方面的切身相關(guān)經(jīng)驗幾乎為零，說不出太多的東西。大家有興趣可以搜一搜論壇里面有關(guān)這個話題的資料，還是不少的。

涂布膜密度：單一變量的考慮膜密度對循環(huán)的影響幾乎是一個不可能的任務(wù)。膜密度不一致要么帶來容量的差異、要么是電芯卷繞或疊片層數(shù)的差異。對同型號同容量同材料的電芯而言，降低膜密度相當(dāng)于新增一層或多層卷繞或疊片層數(shù)，對應(yīng)新增的隔膜可以吸收更多的電解液以保證循環(huán)。考慮到更薄的膜密度可以新增電芯的倍率性能、極片及裸電芯的烘烤除水也會容易些，當(dāng)然太薄的膜密度涂布時的誤差可能更難控制，活性物質(zhì)中的大顆粒也可能會對涂布、滾壓造成負面影響，更多的層數(shù)意味著更多的箔材和隔膜，進而意味著更高的成本和更低的能量密度。所以，評估時也要均衡考量。

負極過量：負極過量的原因除了要考慮首次不可逆容量的影響和涂布膜密度偏差之外，對循環(huán)性能的影響也是一個考量。關(guān)于鈷酸鋰加石墨體系而言，負極石墨成為循環(huán)過程中的短板一方較為常見。若負極過量不充足，電芯可能在循環(huán)前并不析鋰，但是循環(huán)幾百次后正極結(jié)構(gòu)變化甚微但是負極結(jié)構(gòu)被破壞嚴重而無法完全接收正極供應(yīng)的鋰離子從而析鋰，造成容量過早下降。