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锂电池自放电原因

2019-05-24

锂电池自放电简单定义为:电池的电压在存储过程中下降的很快,一般的锂电池生产厂商都是用每天电压下降了多少mV来衡量,单位便是mV/天,好的电池一天压降不会超过2mV;还有一些锂电池生产厂家采用的是K值计算方法,也就是mV/h,一个小时电压下降了多少mV,好的电池K值一般都在0.08mV/h以内。

锂电池自放电原因

引起锂电池自放电过大的原因有二:物理微短路和化学反应。

1、物理微短路

引起物理微短路的情况很多,分为如下几种:

a、粉尘和毛刺

很多厂家自放电大的电池拆开来都会在隔膜上发现黑点,中间位置占多数的便是粉尘击穿,边缘位置占多数的便是毛刺,这个比较好辨别;

b、正极金属杂质

为什么要将这个归入到这一类,其实正极的金属杂质经过充电反应后,也会击穿隔膜,在隔膜上形成黑点,也造成物理微短路;比如很多正极铁锂材料就会面临自放电过大的问题,也就是铁杂质超标引起的。

c、负极金属杂质

由于原电池的形成,负极金属杂质会游离出来,在隔膜处沉积而造成隔膜导通,形成物理微短路,国内某些低端的负极材料经常会遇见这样的情况;

d、辅材的金属杂质:例如胶纸

2、化学反应

a、水分造成电解液分解,释放出大量的电子,电子再嵌入到正极氧化结构中,从而引起正极电位下降,造成低压;另外,水分在整个电池里面是个催化剂,会生成很强路易斯酸,从而不停的腐蚀SEI膜,消耗锂源而引起电池低压。

b、电解液溶剂

某些电解液溶剂加入后会引起电池的电压下降过快,可能的机理:这些溶剂不耐氧化,在存储过程中发生缓慢的化学反应,消耗容量而使得电压下降。

c、SEI膜没有形成好

在存放过程中,由于仓库具有一定的温度,所以引起SEI膜的脱落和重新反应,造成电池胀气、低压等。

d、封装不良

极耳位置过封,可能造成极耳腐蚀而消耗锂源低压;其他位置过封,可能电解液透过CPP层腐蚀铝箔,而造成铝塑膜穿孔,进入水分造成低压胀气。

很多时候,胀气和低压是一起出现的,这个时候往往都比较严重了;发生比例最多的低压,还是因为粉尘和毛刺引起的。


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