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引起锂离子电池自放电的原由有哪些?

2021-04-26 ryder

引起自放电的原由


引起锂电池自放电过大的原由有二:物理微短路和化学反应。下面将对两个原由进行分解:


1、物理微短路


物理微短路是造成锂电池低压的笔直原由,其笔直表现是电池在常温、高温存储一段时间后,电池电压低于正常截止电压。与化学反应引起自放电相比,物理微短路引起的自放电是不会造成锂电池容量不可逆的损失的。引起物理微短路的情况很多,分为如下几种:


a、粉尘和毛刺


我们将微短路的电池拆开,常常发现电池的隔膜上会出现黑点。倘若黑点的位置处于隔膜中间,那么便大概率是粉尘击穿。倘若黑点处于边缘位置占多数,便是极片分切过程中出现的毛刺引起的,这两点比较好分辨。


b.正负极的金属杂质


在电池中,金属杂质发生化学和电化学腐蚀反应,溶解到电解液中:


M→Mn++ne-;


此后,Mn+迁移到负极,并发生金属沉积:


Mn++ne-→M;


随着时间的新增,金属枝晶在不断生长,最后穿透隔膜,导致正负极的微短路,不断消耗电量,导致电压降低。


①正极金属杂质


正极的金属杂质经过充电反应后,也是击穿隔膜,在隔膜上形成黑点,造成了物理微短路。一般来说,只要是金属杂质,都会对电池自放电出现较大影响,一般是金属单质影响最大。据部分文献所述,影响排序如:Cu>Zn>Fe>Fe2O3。比如很多正极铁锂材料就会面对自放电过大的问题,也就是铁杂质超标引起的。


②负极金属杂质


由于原电池的形成,负极金属杂质会游离出来,在隔膜处沉积而造成隔膜导通,形成物理微短路,国内某些低端的负极材料常常会遇见这样的情况。负极浆料中的金属杂质对自放电的影响力不及正极中的金属杂质,其中Cu、Zn对自放电影响较大。

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