鋰電池自放電原因
鋰電池自放電簡(jiǎn)單定義為:電池的電壓在存儲(chǔ)過(guò)程中下降的很快,一般的鋰電池生產(chǎn)廠商都是用每天電壓下降了多少mV來(lái)衡量,單位便是mV/天,好的電池一天壓降不會(huì)超過(guò)2mV;還有一些鋰電池生產(chǎn)廠家采用的是K值計(jì)算方法,也就是mV/h,一個(gè)小時(shí)電壓下降了多少mV,好的電池K值一般都在0.08mV/h以內(nèi)。
引起鋰電池自放電過(guò)大的原因有二:物理微短路和化學(xué)反應(yīng)。
1、物理微短路
引起物理微短路的情況很多,分為如下幾種:
a、粉塵和毛刺
很多廠家自放電大的電池拆開(kāi)來(lái)都會(huì)在隔膜上發(fā)現(xiàn)黑點(diǎn),中間位置占多數(shù)的便是粉塵擊穿,邊緣位置占多數(shù)的便是毛刺,這個(gè)比較好辨別;
b、正極金屬雜質(zhì)
為什么要將這個(gè)歸入到這一類(lèi),其實(shí)正極的金屬雜質(zhì)經(jīng)過(guò)充電反應(yīng)后,也會(huì)擊穿隔膜,在隔膜上形成黑點(diǎn),也造成物理微短路;比如很多正極鐵鋰材料就會(huì)面臨自放電過(guò)大的問(wèn)題,也就是鐵雜質(zhì)超標(biāo)引起的。
c、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(lái),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(jiàn)這樣的情況;
d、輔材的金屬雜質(zhì):例如膠紙
2、化學(xué)反應(yīng)
a、水分造成電解液分解,釋放出大量的電子,電子再嵌入到正極氧化結(jié)構(gòu)中,從而引起正極電位下降,造成低壓;另外,水分在整個(gè)電池里面是個(gè)催化劑,會(huì)生成很強(qiáng)路易斯酸,從而不停的腐蝕SEI膜,消耗鋰源而引起電池低壓。
b、電解液溶劑
某些電解液溶劑加入后會(huì)引起電池的電壓下降過(guò)快,可能的機(jī)理:這些溶劑不耐氧化,在存儲(chǔ)過(guò)程中發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng),消耗容量而使得電壓下降。
c、SEI膜沒(méi)有形成好
在存放過(guò)程中,由于倉(cāng)庫(kù)具有一定的溫度,所以引起SEI膜的脫落和重新反應(yīng),造成電池脹氣、低壓等。
d、封裝不良
極耳位置過(guò)封,可能造成極耳腐蝕而消耗鋰源低壓;其他位置過(guò)封,可能電解液透過(guò)CPP層腐蝕鋁箔,而造成鋁塑膜穿孔,進(jìn)入水分造成低壓脹氣。
很多時(shí)候,脹氣和低壓是一起出現(xiàn)的,這個(gè)時(shí)候往往都比較嚴(yán)重了;發(fā)生比例最多的低壓,還是因?yàn)榉蹓m和毛刺引起的。
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