全面解析锂电池自放电现象的原因
来源:宝鄂实业
2019-10-06 23:11
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自放电分类:
自放电对电池的影响可分为两种:一种是损耗容量可可逆补偿的自放电,另一种是损耗容量不能可逆补偿的自放电。根据这两种分类,我们大致可以给出自放电的一些原因。
自放电原因:
一。可逆容量损失的原因:可逆容量损失是由可逆放电反应引起的,与电池正常放电一致。不同的是,正常放电电子路径是外部电路,反应速度很快;自放电电子路径是电解液,反应速度很慢。
2.不可逆容量损失的原因:当电池内部发生不可逆反应时,容量损失即为不可逆容量损失。不可逆反应的类型主要包括:
A:阴极与电解液之间的不可逆反应(相对主要发生在锰酸锂和锂镍氧化物中,这两种材料容易出现结构缺陷,如锰酸锂阴极与电解液中锂离子的反应:
LiYN2O4+XLI++Xe Liy+Xmn2O4等。
B:阳极材料与电解液之间的不可逆反应(在形成过程中形成的SEI膜是为了保护阳极免受电解液的腐蚀。阳极和电解液之间可能的反应如下:
LIYC6 LIY-XC6+XLI++X等。
C:电解液中杂质引起的不可逆反应
(例如,co2在溶剂中可能发生的反应:2co2+2e-+2li+li2co3+co;
氧在溶剂中的反应为1/2o2+2e-+2li+li2o。
类似的反应不可逆地消耗电解液中的锂离子,从而失去电池容量。
D:制造过程中杂质引起的微短路引起的不可逆反应。这种现象是造成单体电池自放电较大的主要原因。空气中的灰尘或电极和隔膜上的金属粉末会导致内部短路。在生产中不能实现绝对无尘。当灰尘不足以穿透隔膜,使正负极短路时,对电池的影响很小。但当灰尘严重到足以穿透隔膜时,对电池的影响将非常明显。由于存在穿透隔膜的“程度”,在测试大量电池的自放电率时,往往发现大多数电池的自放电率集中在一个小范围内,而只有少量电池的自放电率明显偏高,且呈离散分布。应该是有穿透隔膜的电池。
最后,需要注意的是,锂离子电池的内部副作用非常复杂。虽然文武查阅了一些资料,但由于能量水平有限,我们暂时只能分析这个水平。让我们看看。