鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2902次 | 2021年04月07日
引起鋰電池自放電的原因是什么?
引起自放電的原因
引起鋰離子電池自放電過大的原因有二:物理微短路和化學(xué)反應(yīng)。下面將對(duì)兩個(gè)原因進(jìn)行分析:
1、物理微短路
物理微短路是造成鋰離子電池低壓的直接原因,其直接表現(xiàn)是電池在常溫、高溫存儲(chǔ)一段時(shí)間后,電池電壓低于正常截止電壓。與化學(xué)反應(yīng)引起自放電相比,物理微短路引起的自放電是不會(huì)造成鋰離子電池容量不可逆的損失的。引起物理微短路的情況很多,分為如下幾種:
a、粉塵和毛刺
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我們將微短路的電池拆開,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)電池的隔膜上會(huì)出現(xiàn)黑點(diǎn)。假如黑點(diǎn)的位置處于隔膜中間,那么便大概率是粉塵擊穿。假如黑點(diǎn)處于邊緣位置占多數(shù),便是極片分切過程中出現(xiàn)的毛刺引起的,這兩點(diǎn)比較好辨別。
b.正負(fù)極的金屬雜質(zhì)
在電池中,金屬雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)腐蝕反應(yīng),溶解到電解液中:
M→Mn++ne-;
此后,Mn+遷移到負(fù)極,并發(fā)生金屬沉積:
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
Mn++ne-→M;
隨著時(shí)間的新增,金屬枝晶在不斷生長(zhǎng),最后穿透隔膜,導(dǎo)致正負(fù)極的微短路,不斷消耗電量,導(dǎo)致電壓降低。
①正極金屬雜質(zhì)
正極的金屬雜質(zhì)經(jīng)過充電反應(yīng)后,也是擊穿隔膜,在隔膜上形成黑點(diǎn),造成了物理微短路。一般來說,只要是金屬雜質(zhì),都會(huì)對(duì)電池自放電出現(xiàn)較大影響,一般是金屬單質(zhì)影響最大。據(jù)部分文獻(xiàn)所述,影響排序如:Cu>Zn>Fe>Fe2O3。比如很多正極鐵鋰材料就會(huì)面對(duì)自放電過大的問題,也就是鐵雜質(zhì)超標(biāo)引起的。
②負(fù)極金屬雜質(zhì)
由于原電池的形成,負(fù)極金屬雜質(zhì)會(huì)游離出來,在隔膜處沉積而造成隔膜導(dǎo)通,形成物理微短路,國(guó)內(nèi)某些低端的負(fù)極材料經(jīng)常會(huì)遇見這樣的情況。負(fù)極漿料中的金屬雜質(zhì)對(duì)自放電的影響力不及正極中的金屬雜質(zhì),其中Cu、Zn對(duì)自放電影響較大。