鋰鐵電池自放電的原因及對(duì)電池性能的影響
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-14 22:09
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鋰鐵電池自放電的原因及對(duì)電池的影響。鋰離子電池的自放電反應(yīng)是不可避免的，不僅會(huì)導(dǎo)致電池容量的降低，而且嚴(yán)重影響鋰鐵電池的結(jié)構(gòu)和循環(huán)壽命。鋰離子電池的自放電率一般為每月2% ~ 5%，完全可以滿足單體電池的要求。
自放電率是指電池在一段時(shí)間內(nèi)不使用時(shí)，電池總?cè)萘孔詣?dòng)損耗的百分比。一般情況下，鋰離子電池室溫自放電率為5%-8%。
自放電率，又稱荷電容量，是指電池處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，電池在一定條件下的存儲(chǔ)容量。主要受鋰電池制造技術(shù)、材料、儲(chǔ)存條件等因素影響。它是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。
鋰鐵電池。JPG
鋰鐵電池自放電的原因
1. 可逆容量損失的原因:可逆容量損失的原因是可逆放電反應(yīng)，這與電池的正常放電反應(yīng)是一致的。所不同的是正常的放電電子路徑為外部電路，反應(yīng)速度非常快;自放電的電子途徑是電解液，反應(yīng)速度很慢。
2. 造成不可逆容量損失的原因:當(dāng)鋰鐵電池內(nèi)部發(fā)生不可逆反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的容量損失稱為不可逆容量損失。
鋰電池過(guò)度自放電有兩個(gè)原因:物理微短路和化學(xué)反應(yīng)。
1. 物理微短路
物理微短路是鋰電池低壓的直接原因。其直接表現(xiàn)為電池在室溫和高溫下儲(chǔ)存一段時(shí)間后，電池電壓低于正常的截止電壓。與化學(xué)反應(yīng)自放電相比，物理微短路自放電不會(huì)造成鋰電池容量的不可逆損耗。
2. 化學(xué)反應(yīng)
在儲(chǔ)存過(guò)程中，由于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度一定，SEI膜會(huì)脫落并重新反應(yīng)，導(dǎo)致電池脹氣和低壓。極耳位置過(guò)密會(huì)引起極耳腐蝕，消耗鋰源低壓。其他部位可能被過(guò)密封，電解液通過(guò)CPP層腐蝕鋁箔，造成鋁塑膜穿孔，進(jìn)入水中產(chǎn)生低壓氣體。
3、電力
在相同的功率和容量損耗效率下，時(shí)間越長(zhǎng)，損耗的功率和容量越大。但自放電性能一般被用作比較不同電池的指標(biāo)，會(huì)與“自放電率”進(jìn)行比較，即在相同的前提條件下，在相同的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行比較，所以時(shí)間的作用只能說(shuō)是影響“自放電”。
以上每一個(gè)因素或多個(gè)因素的組合都會(huì)導(dǎo)致鋰電池的自放電行為，這使得尋找自放電的原因和評(píng)估電池的存儲(chǔ)性能變得非常困難。
自放電對(duì)鋰鐵電池的影響
從自放電對(duì)鋰鐵電池的影響來(lái)看，自放電可分為具有可逆損耗能力的自放電和具有補(bǔ)償能力的自放電;由于自放電，容量損失不能得到可逆補(bǔ)償。根據(jù)這兩類，我們可以大致概括出一些自放電的原因。
一旦一個(gè)鋰電池組裝到一個(gè)模塊中,每個(gè)單獨(dú)的鋰電池的特征不完全相同,所以每次充電和放電后,每一個(gè)鋰電池的端電壓不能達(dá)到完全一樣的,因此會(huì)有一個(gè)充電或過(guò)量放電單電池的鋰電池模塊,和單獨(dú)的鋰電池的性能惡化。隨著充放電次數(shù)的增加，劣化程度進(jìn)一步加劇，與未匹配的單體電池相比，循環(huán)壽命明顯降低。
鋰鐵電池的自放電率在不同的環(huán)境、應(yīng)用狀態(tài)和壽命階段也有所不同。因此，研究鋰離子電池的自放電速率是當(dāng)務(wù)之急。
