介紹鋰電池自放電原因
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-02 21:30
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鋰電池自放電原因
由于電解液的適應(yīng)性、石墨負極特性、組裝不一致等原因，鋰電池在使用或儲存過程中經(jīng)常出現(xiàn)電壓下降的現(xiàn)象。電壓下降的主要原因是電池本身的自放電。電池自放電的大小可以用兩種形式來表示:一是用每天多少個mV的壓降來測量，單位是mV/ day，一個好的電池一天的壓降不會超過2mV;另一種是常用的K值表示法，即單位時間的電壓降是多少，即mV/h，每小時的電壓降是多少，一個好的電池的K值一般在0.08mV/h之內(nèi)。
鋰電池過度自放電有兩個原因:物理微短路和化學(xué)反應(yīng)。分析以下兩個原因:
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存一段時間后，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造成鋰電池容量的不可逆損耗。引起物理微短路的案例很多，可分為以下幾種:
A.灰塵和毛刺
當我們拆開一個有短路的電池時，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)電池膜上有黑點。如果黑點在隔膜的中間，就有很高的灰塵破裂的可能性。如果黑點大部分在邊緣位置，則是由于刀桿切割過程中產(chǎn)生的毛刺造成的，這兩點比較容易區(qū)分。
帶正極和負極的金屬雜質(zhì)
在電池中，金屬雜質(zhì)會發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)腐蝕反應(yīng)，并溶解在電解液中:
M→Mn+ + ne-;
之后Mn+遷移到負極，金屬沉積:
Mn + + ne - - > M;
隨著時間的推移，金屬樹突不斷生長，最終穿透隔膜，導(dǎo)致正極和負極的微短路，持續(xù)消耗電力，導(dǎo)致電壓下降。
積極的金屬雜質(zhì)
正極中的金屬雜質(zhì)也會在充電反應(yīng)后擊穿隔膜，在隔膜上形成黑點，造成物理微短路。一般來說，只要有金屬雜質(zhì)，就會對電池的自放電產(chǎn)生較大的影響，一般對金屬元素的影響最大。根據(jù)一些文獻，影響的排序如下:Cu>， Zn>， Fe>Fe2O3。例如，許多正極的鋰鐵材料會面臨過量自放電的問題，這是由過量的鐵雜質(zhì)引起的。
(2)金屬負雜質(zhì)
由于原電池的形成，負極金屬雜質(zhì)會游離，在膜的沉積和導(dǎo)致膜的導(dǎo)電，形成物理短路，我國一些低端負極材料經(jīng)常遇到這種情況。陰極料漿中的金屬雜質(zhì)對自放電的影響小于陽極料漿中的金屬雜質(zhì)，其中銅、鋅對自放電的影響較大。
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