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鋰電池自放電的原因

鋰電池自放電簡單定義為:電池的電壓在存儲過程中下降的很快,一般的鋰電池生產廠商都是用每天電壓下降了多少mV來衡量,單位便是mV/天,好的電池一天壓降不會超過2mV;還有一些鋰電池生產廠家采用的是K值計算方法,也就是mV/h,一個小時電壓下降了多少mV,好的電池K值一般都在0.08mV/h以內。
引起鋰電池自放電過大的原因有二:物理微短路和化學反應。

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來都會在隔膜上發(fā)現黑點,中間位置占多數的便是粉塵擊穿,邊緣位置占多數的便是毛刺,這個比較好辨別;

b、正極金屬雜質

為什么要將這個歸入到這一類,其實正極的金屬雜質經過充電反應后,也會擊穿隔膜,在隔膜上形成黑點,也造成物理微短路;比如很多正極鐵鋰材料就會面臨自放電過大的問題,也就是鐵雜質超標引起的。

c、負極金屬雜質

由于原電池的形成,負極金屬雜質會游離出來,在隔膜處沉積而造成隔膜導通,形成物理微短路,國內某些低端的負極材料經常會遇見這樣的情況;

d、輔材的金屬雜質:例如膠紙

2、化學反應

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構中,從而引起正極電位下降,造成低壓;另外,水分在整個電池里面是個催化劑,會生成很強路易斯酸,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引起電池的電壓下降過快,可能的機理:這些溶劑不耐氧化,在存儲過程中發(fā)生緩慢的化學反應,消耗容量而使得電壓下降。

c、SEI膜沒有形成好

在存放過程中,由于倉庫具有一定的溫度,所以引起SEI膜的脫落和重新反應,造成電池脹氣、低壓等。

d、封裝不良

極耳位置過封,可能造成極耳腐蝕而消耗鋰源低壓;其他位置過封,可能電解液透過CPP層腐蝕鋁箔,而造成鋁塑膜穿孔,進入水分造成低壓脹氣。

很多時候,脹氣和低壓是一起出現的,這個時候往往都比較嚴重了;發(fā)生比例最多的低壓,還是因為粉塵和毛刺引起的。

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