鋰電池容量衰減的可能原因介紹
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-09-30 19:40
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1.電池的自放電
自放電是指電池在未使用狀態(tài)下，電容量自然損失的現(xiàn)象。鋰離子電池自放電導(dǎo)致容量損失分兩種情況：一是可逆容量損失；二是不可逆容量的損失。可逆容量損失是指損失的容量能在充電時(shí)恢復(fù)，而不可逆容量損失則相反，正負(fù)極在充電狀態(tài)下可能與電解質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)（微電池反應(yīng)），發(fā)生鋰離子嵌入與脫嵌，正負(fù)極嵌入和脫嵌的鋰離子只與電解液的鋰離子有關(guān)，正負(fù)極容量因此不平衡，充電時(shí)這部分容量損失不能恢復(fù)。
如正極和溶劑的反應(yīng)：LiyMn2O4+xLi++xe→Liy+xMn2O4
溶劑分子(如PC)在導(dǎo)電性物質(zhì)碳黑或集流體表面上作為微電池負(fù)極氧化：xPC→xPC-自由基+xe；
負(fù)極和溶質(zhì)LiPF6的還原反應(yīng)
PF5+xe→PF5-x
充電狀態(tài)下的碳化鋰作為微電池的負(fù)極脫去鋰離子而被氧化:
LiyC6→Liy-xC6+xLi++xe
2.電極不穩(wěn)定性
包括電極在充放電/循環(huán)過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化，正極由于結(jié)構(gòu)缺陷造成的溶解
3.集流體的腐蝕
銅和鋁分別是負(fù)極和正極集流體最常用的材料。
集流體腐蝕與電解液有關(guān)，在LiPF6-EC/DMC電解液中，電壓為4.2V(vs.Li/Li+)即可腐蝕鋁箔，鋁箔無(wú)論是在空氣中還是在電解液中都比較容易在表面形成氧化物膜，同時(shí)，集流體表面全面腐蝕和局部腐蝕（如點(diǎn)蝕）以及粘附性差等原因都會(huì)使得電極反應(yīng)阻力增大，電池內(nèi)阻新增，導(dǎo)致容量損失和放電效率降低。銅集流體在使用過(guò)程中腐蝕生成一層絕緣腐蝕產(chǎn)物膜。致使電池內(nèi)阻增大，循環(huán)過(guò)程中放電效率下降，造成容量損失。
另外還有使用過(guò)程中的過(guò)充、過(guò)放，電解液的分解都會(huì)引起鋰離子電池容量的損失。1、電池保護(hù)電路不良或無(wú)保護(hù)電路：這種情況往往發(fā)生在可拆卸電池的手機(jī)中，很多用戶(hù)喜歡購(gòu)買(mǎi)相對(duì)廉價(jià)的非原廠電池，而這些電池為了最大程度的壓榨利潤(rùn)，通常會(huì)偷工減料，電池本身的保護(hù)電路容易出現(xiàn)問(wèn)題，出現(xiàn)電芯膨脹的情況。關(guān)于鋰離子電池而言，電芯膨脹到一定程度就會(huì)發(fā)生爆炸。
2、充電器性能不良：因?yàn)槌潆娖鲗?dǎo)致電池出現(xiàn)問(wèn)題的情況應(yīng)該是最普遍的，很多情況下，用戶(hù)可能都不會(huì)很在意手機(jī)充電器的選擇，經(jīng)常隨手拿一款充電器進(jìn)行充電。這些充電器可能是街邊所售的廉價(jià)充電器，沒(méi)有完善的保護(hù)電路系統(tǒng)，也可能是家用平板產(chǎn)品的充電器，其充電電流很可能會(huì)比較大，偶爾充電問(wèn)題不大，但假如長(zhǎng)時(shí)間使用，就很可能出現(xiàn)電池膨脹的情況。
尤其是一些用戶(hù)喜歡邊充邊玩，使手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于一個(gè)較高的溫度環(huán)境下，高溫下持續(xù)浮充會(huì)導(dǎo)致電解液發(fā)生副反應(yīng)，長(zhǎng)時(shí)間這么做，會(huì)嚴(yán)重影響電池壽命，膨脹的問(wèn)題也就很容易出現(xiàn)了。
3、手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不使用：假如手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不使用，電池也會(huì)出現(xiàn)膨脹的問(wèn)題，這是因?yàn)殚L(zhǎng)期儲(chǔ)存電池，電壓會(huì)降到2V以下，內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋰離子電池氣鼓，這也是很多朋友在拆解舊手機(jī)時(shí)普遍會(huì)發(fā)現(xiàn)手機(jī)電池鼓包的原因。所以假如要長(zhǎng)期存放電池，最靠譜的辦法是定期將其充電到半充狀態(tài)。
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