鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:7096次 | 2020年10月12日
影響電池自放電率的因素重要是什么
一、自放電現(xiàn)象是指當(dāng)電池處于開路狀態(tài)時,電池容量的自發(fā)損失,也稱為soc。自放電有兩種:可逆自放電和不可逆自放電??赡孀苑烹娛且环N能可逆補(bǔ)償電池?fù)p耗容量的自放電,其原理類似于電池的
正常放電反應(yīng)。失去補(bǔ)償能力的自放電是不可逆的。重要原因是電池內(nèi)部發(fā)生了不可逆反應(yīng),包括正極與電解液的反應(yīng),負(fù)極與電解液的反應(yīng),電解液中的雜質(zhì)引起的反應(yīng),以及電池制造時攜帶的雜質(zhì)引起的微短路所引起的不可逆反應(yīng)。
二、正極材料的重要影響是正極中的過渡金屬和雜質(zhì)析出,引起內(nèi)部短路,從而新增鋰離子電池的自放電。YahmeiTeng等人。研究了兩種LiFePO4正極材料的物理和電化學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn),原材料及充放電過程中生鐵雜質(zhì)含量高的電池自放電率高,穩(wěn)定性差。原因是鐵在負(fù)極逐漸減少和分離,并刺穿隔膜,導(dǎo)致電池短路,從而出現(xiàn)高自放電。
三、負(fù)極材料對自放電的影響重要是由于負(fù)極材料與電解液發(fā)生不可逆反應(yīng)。早在2003年,Aurbach等人。提出將電解液還原釋放氣體,使石墨零件的表面暴露在電解液中。在充放電過程中,鋰離子的嵌入和析出容易破壞石墨層結(jié)構(gòu),導(dǎo)致自放電率高。
四、電解液的影響重要表現(xiàn)為:電解液或雜質(zhì)對負(fù)極表面的腐蝕;電極材料在電解液中的溶解;電極被電解液分解的不溶性固體或氣體覆蓋形成鈍化層。目前,大量的研究人員致力于開發(fā)新的添加劑來抑制電解液對自放電的影響。劉軍等。在MCN111電池電解液中加入VEC等添加劑,可以改善電池的高溫循環(huán)性能,降低自放電率。原因是這些添加劑可以改善SEI膜,從而保護(hù)電池的負(fù)極。
五、儲能狀態(tài)的一般影響因素是儲能溫度和電池SOC。一般來說,溫度越高,SOC越高,電池的自放電越大。Takashi等人。在靜態(tài)條件下對磷酸鐵鋰離子電池進(jìn)行了容量衰減實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,隨著溫度的升高,容量保持率降低,自放電速率增大。劉云建等。采用商用鋰錳酸動力鋰電池,發(fā)現(xiàn)隨著電池充電狀態(tài)的新增,正極的相對電位越來越高,其氧化性能也越來越強(qiáng)。負(fù)極的相對電位越來越低,還原性也越來越強(qiáng)。兩者都能加速錳的析出,導(dǎo)致自放電率的提高。