鋰電池自放電的原因有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-30 22:18
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自放電的原因：
1.造成可逆容量損失的原因：可逆容量損失的原因是發(fā)生了可逆放電反應(yīng)，原理跟電池正常放電反應(yīng)一致。不同點是正常放電電子路徑為外電路、反應(yīng)速度很快；自放電的電子路徑是電解液、反應(yīng)速度很慢。
2.造成不可逆容量損失的原因：當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生了不可逆反應(yīng)時，所造成的容量損失即為不可逆容量損失的。所發(fā)生不可逆反應(yīng)的類型主要包括：
A:正極與電解液發(fā)生的不可逆反應(yīng)（相對主要發(fā)生于錳酸鋰、鎳酸鋰這兩種易發(fā)生結(jié)構(gòu)缺陷的材料，例如錳酸鋰正極與電解液中鋰離子的反應(yīng)：
LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4等）；
B:負(fù)極材料與電解液發(fā)生的不可逆反應(yīng)（化成時形成的SEI膜就是為了保護負(fù)極不受電解液的腐蝕，負(fù)極與電解液可能發(fā)生的反應(yīng)為：
LiyC6→Liy-xC6+xLi++x等）；
C:電解液自身所帶雜質(zhì)引起的不可逆反應(yīng)
（例如溶劑中CO2可能發(fā)生的反應(yīng)：2CO2＋2e-＋2Li＋→Li2CO3＋CO；
溶劑中O2發(fā)生的反應(yīng)：1/2O2+2e-+2Li+→Li2O）。
類似的反應(yīng)不可逆的消耗了電解液中的鋰離子，進而損失了電池容量。
D:制成時雜質(zhì)造成的微短路所引起的不可逆反應(yīng)。這一現(xiàn)象是造成個別電池自放電偏大的最主要原因?？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。生產(chǎn)時絕對的無塵是做不到的，當(dāng)粉塵不足以達到刺穿隔膜進而使正負(fù)極短路接觸時，其對電池的影響并不大；但是當(dāng)粉塵嚴(yán)重到刺穿隔膜這個“度”時，對電池的影響就會非常明顯。由于有是否刺穿隔膜這個“度”的存在，因此在測試大批電池自放電率時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)大部分電池的自放電率都集中在一個不大的范圍內(nèi)，而只有小部分電池的自放電明顯偏高且分布離散，這些應(yīng)該就是隔膜被刺穿的電池。
1.造成可逆容量損失的原因：可逆容量損失的原因是發(fā)生了可逆放電反應(yīng)，原理跟電池正常放電反應(yīng)一致。不同點是正常放電電子路徑為外電路、反應(yīng)速度很快；自放電的電子路徑是電解液、反應(yīng)速度很慢。
2.造成不可逆容量損失的原因：當(dāng)電池內(nèi)部發(fā)生了不可逆反應(yīng)時，所造成的容量損失即為不可逆容量損失的。所發(fā)生不可逆反應(yīng)的類型主要包括：
A:正極與電解液發(fā)生的不可逆反應(yīng)（相對主要發(fā)生于錳酸鋰、鎳酸鋰這兩種易發(fā)生結(jié)構(gòu)缺陷的材料，例如錳酸鋰正極與電解液中鋰離子的反應(yīng)：
LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4等）；
B:負(fù)極材料與電解液發(fā)生的不可逆反應(yīng)（化成時形成的SEI膜就是為了保護負(fù)極不受電解液的腐蝕，負(fù)極與電解液可能發(fā)生的反應(yīng)為：
LiyC6→Liy-xC6+xLi++x等）；
C:電解液自身所帶雜質(zhì)引起的不可逆反應(yīng)
（例如溶劑中CO2可能發(fā)生的反應(yīng)：2CO2＋2e-＋2Li＋→Li2CO3＋CO；
溶劑中O2發(fā)生的反應(yīng)：1/2O2+2e-+2Li+→Li2O）。
類似的反應(yīng)不可逆的消耗了電解液中的鋰離子，進而損失了電池容量。
D:制成時雜質(zhì)造成的微短路所引起的不可逆反應(yīng)。這一現(xiàn)象是造成個別電池自放電偏大的最主要原因?？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。生產(chǎn)時絕對的無塵是做不到的，當(dāng)粉塵不足以達到刺穿隔膜進而使正負(fù)極短路接觸時，其對電池的影響并不大；但是當(dāng)粉塵嚴(yán)重到刺穿隔膜這個“度”時，對電池的影響就會非常明顯。由于有是否刺穿隔膜這個“度”的存在，因此在測試大批電池自放電率時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)大部分電池的自放電率都集中在一個不大的范圍內(nèi)，而只有小部分電池的自放電明顯偏高且分布離散，這些應(yīng)該就是隔膜被刺穿的電池。
