影響鋰動力電池自放電率的后天因素
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-16 19:02
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在不同的使用環(huán)境，應(yīng)用狀態(tài)以及生命階段，鋰動力電池的自放電率也會有所不同。
1）溫度。環(huán)境溫度越高，鋰動力電池的電化學(xué)材料的活性越高，鋰動力電池的正極材料、負(fù)極材料、電解液等參與的副的反應(yīng)會更激烈，在相同的時間段內(nèi)，造成更多的容量損失。高溫下鋰動力電池化學(xué)自放電則更顯著，應(yīng)用高溫儲存來判斷鋰動力電池的自放電更有效。
2）外部短路。開路放置的鋰動力電池，其外部短路主要受到空氣污染程度和空氣濕度的影響。鋰動力電池在進行自放電特性測試實驗時，都會嚴(yán)格要求實驗室環(huán)境以及濕度范圍，就是這個原因。高的空氣濕度會導(dǎo)致導(dǎo)電率上升，而空氣污染主要指，污染物中可能含有導(dǎo)電性顆粒，空氣的導(dǎo)電率會因此上升。
3）荷電量。通過對比鋰動力電池荷電量對自放電率的影響，總體趨勢是鋰動力電池荷電量越高，自放電率越高。即鋰動力電池荷電量越高，表示正極電勢越高，負(fù)極電勢相對越低。這樣正極氧化性越強，負(fù)極還原性越強，副反應(yīng)就越激烈。
4）時間。鋰動力電池在同樣電量和容量的損失效率下，時間越長，損失的電量和容量也就越多。但自放電性能一般是用作不同鋰動力電池電芯進行比較的指標(biāo)，也就是在相同前提條件，相同時間下，進行比較，所以時間的作用只能說是影響“自放電量”。鋰動力電池的物理微短路與時間關(guān)系明顯，長時間的儲存對于物理自放電的判斷更有效。
5）循環(huán)。循環(huán)會造成鋰動力電池內(nèi)部微短路熔融，從而使物理自放電降低，所以：如果鋰動力電池自放電以物理自放電為主，則循環(huán)后的自放電降低明顯；如果鋰動力電池自放電以化學(xué)自放電為主，則循環(huán)后的自放電無明顯變化。
水分。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，造成鋰動力電池端電壓下降。另外，當(dāng)鋰動力電池中有H2O存在時，其會與LiPF6反應(yīng)，生產(chǎn)HF等腐蝕性氣體；同時與溶劑等反應(yīng)產(chǎn)生CO2等氣體引起鋰動力電池膨脹；HF會與電池中眾多物質(zhì)如SEI主要成分反應(yīng)，破壞SEI膜；生成CO2和H2O等；CO2引起鋰動力電池膨脹，重新生成的H2O又參與LiPF6、溶劑等反應(yīng)，形成惡性鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
（3）隔膜缺陷
隔膜本來的功能是隔離正負(fù)極，如果隔膜質(zhì)量出現(xiàn)問題，隔膜的作用不能正常發(fā)揮。隔膜一點微小的缺陷，也會對鋰動力電池的自放電率產(chǎn)生明顯的影響。SEI膜破壞的后果：
1）溶劑進入石墨層中與LixC6反應(yīng)，引起不可逆容量損失。
2）破壞的SEI修復(fù)則要消耗Li+和溶劑等，進一步造成不可逆容量損失。
隨著鋰動力電池循環(huán)使用的不斷增加，SEI膜的均勻性和致密性都會有所改變。逐漸老化的SEI膜對負(fù)極的保護逐漸出現(xiàn)漏洞，使得負(fù)極與電解液的接觸越來越多，副反應(yīng)增加。出于相同的原因，不同質(zhì)量的SEI膜，在鋰動力電池生命初期也會帶來不同的自放電率。因此，把自放電率作為SEI膜質(zhì)量的一個表征，常常在生產(chǎn)中應(yīng)用；也改善自放電率的手段之一，就是增加添加劑，提高SEI膜質(zhì)量。
