鉅大LARGE | 點擊量：4800次 | 2021年07月28日
鋰動力鋰電池為何會自放電？影響自放電率的后天因素是什么？
1.鋰動力鋰電池自放電
鋰動力鋰電池在充電時不用先進行放電（因鋰動力鋰電池無記憶性），給使用帶來了極大的方便性，同時也極大地節(jié)省了電能。鋰動力鋰電池還具備自放電低的優(yōu)勢，在非使用狀態(tài)下貯存，內(nèi)部幾乎不發(fā)生化學反應(yīng)，相當穩(wěn)定。鋰動力鋰電池的自放電率僅為5%～10%。
鋰動力鋰電池由于受到電解液適配性、石墨負極特性、裝配不一致等原由，經(jīng)常會在使用或存放過程中出現(xiàn)電壓下降的現(xiàn)象。電壓下降的很大一部分原由是由鋰動力鋰電池電芯自身的自放電引起的。
2.鋰動力鋰電池自放電的原由
鋰動力鋰電池萌生自放電的重要原由是由于電極在電解液中處于熱力學的不穩(wěn)定狀態(tài)，鋰即動力鋰電池的兩個電極各自發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果。在鋰動力鋰電池的兩個電極中，負極的自放電是重要的，自放電的發(fā)生使活性物質(zhì)被消耗，轉(zhuǎn)變成不能利用的熱能。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
鋰動力鋰電池自放電速率的大小是由動力學的因素決定的，重要取決于電極材料的本性、表面狀態(tài)、電解液的組成和濃度、雜質(zhì)含量等，也取決與擱置的環(huán)境條件，如溫度和濕度等因素。
（1）物理微短路
物理微短路是造成鋰動力鋰電池端電壓下降的筆直原由，其筆直表現(xiàn)是鋰動力鋰電池在常溫、高溫存儲一段時間后，鋰動力鋰電池電壓低于正常截止電壓。與化學反應(yīng)引起自放電相比，物理微短路引起的自放電是不會造成鋰動力鋰電池容量不可逆損失的。
通過觀察和測量拆開的鋰動力鋰電池隔膜上黑點的數(shù)量、形貌、大小、元素成分等，來判斷鋰動力鋰電池物理自放電的大小及其可能的原由：一般情況下，物理自放電越大，黑點的數(shù)量越多，形貌越深（特別是會穿透到隔膜另一面）；根據(jù)黑點的金屬元素成分判斷鋰動力鋰電池中可能含有的金屬雜質(zhì)。引起物理微短路的原由很多，分為如下幾種：
1）粉塵。將微短路的鋰動力鋰電池拆開，可發(fā)現(xiàn)鋰動力鋰電池的隔膜上會出現(xiàn)黑點。假如黑點的位置處于隔膜中間，大概率是因粉塵擊穿的。鋰動力鋰電池在加工制造過程中，不可防止的混入灰塵雜質(zhì)，這些雜質(zhì)屬性復(fù)雜，有些雜質(zhì)可以造成正負極的輕微導(dǎo)通，使得電荷中和，電量受損。
鋰動力電在制成時，雜質(zhì)造成的微短路所引起的不可逆反應(yīng)，是造成個別鋰動力鋰電池自放電偏大的最重要原由?？諝庵械姆蹓m或者制成時極片、隔膜沾上的金屬粉末都會造成內(nèi)部微短路。加工時絕對的無塵是做不到的，當粉塵不足以達到刺穿隔膜進而使正負極短路接觸時，其對鋰動力鋰電池的影響并不大。
但是當粉塵嚴重到刺穿隔膜這個度時，對鋰動力電的影響就會非常分明。由于有是不是刺穿隔膜這個度的存在，因此在探測大批鋰動力電自放電率時，常常會發(fā)現(xiàn)大部分鋰動力電的自放電率都聚集在一個不大的范圍內(nèi)，而惟有小部分鋰動力電的自放電分明偏高且分布離散，這些應(yīng)當就是隔膜被刺穿的鋰動力電。
2）毛刺。將微短路的鋰動力鋰電池拆開，當發(fā)現(xiàn)鋰動力鋰電池的隔膜上出現(xiàn)的黑點處于邊緣位置占多數(shù)，便是極片分切過程中萌生的毛刺引起的。在鋰動力鋰電池電芯生命初期，只表現(xiàn)為自放電較高，而時間越長，其造成正負極大規(guī)模短路的可能性越大，是鋰動力鋰電池熱失控的一個緊要成因。
3）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，造成了物理微短路的原由。一般來說，只要是金屬雜質(zhì)，都會對鋰動力鋰電池自放電萌生較大影響，一般是金屬單質(zhì)影響最大。據(jù)部分文獻所述，影響排序如：Cu＞Zn＞Fe＞Fe2O3。比如很多正極鐵鋰材料就會面對自放電過大的問題，也就是鐵雜質(zhì)超標引起的。
4）負極金屬雜質(zhì)。由于原電池的形成，負極金屬雜質(zhì)會游離出來，在隔膜處沉積而造成隔膜導(dǎo)通，形成物理微短路，某些低端的負極材料常常會遇見這樣的情況。負極漿料中的金屬雜質(zhì)對自放電的影響力不及正極中的金屬雜質(zhì)，其中Cu、Zn對自放電影響較大。
