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锂离子电池自放电

文章来源:电池视蜀 人气:446 发表时间:2018-09-20 23:15:25
含一定电量的电池,在某一温度下,在保存一段时间后,会损失一部分容量,这就是自放电。简单理解,自放电就是电池在没有使用的情况下容量损失,如负极的电量自己回到正极或是电池的电量通过副反应反应掉了。
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 含一定电量的电池,在某一温度下,在保存一段时间后,会损失一部分容量,这就是自放电。简单理解,自放电就是电池在没有使用的情况下容量损失,如负极的电量自己回到正极或是电池的电量通过副反应反应掉了。

 一,自放电的重要性

目前锂电池在类似于笔记本,数码相机,数码摄像机等各种数码设备中的使用越来越广泛,另外,在汽车,移动基站,储能电站等当中也有广阔的前景。在这种情况下,电池的使用不再像手机中那样单独出现,而更多是以串联或并联的电池组的形式出现。

    电池组的容量和寿命不仅与每一个单个电池有关,更与每个电池之间的一致性有关。不好的一致性将会极大拖累电池组的表现。

自放电的一致性是影响因素的一个重要部分,自放电不一致的电池在一段时间储存之后SOC会发生较大的差异,会极大地影响它的容量和安全性。对其进行研究,有助于提高我们的电池组的整体水平,获得更高的寿命,降低产品的不良率。

二,自放电机理

    电池开路时,不发生以上反应,但电量依然会降低,这主要是由于电池自放电所造成。造成自放电的原因主要有:

a.电解液局部电子传导或其它内部短路引起的内部电子泄露。
b.
由于电池密封圈或垫圈的绝缘性不佳或外部铅壳之间的电阻不够大(外部导体,湿度)而引起的外部电子泄露。

c.电极/电解液的反应,如阳极的腐蚀或阴极由于电解液、杂质而被还原。

d.电极活性材料局部分解。

e.由于分解产物(不溶物及被吸附的气体)而使电极钝化。

f.电极机械磨损或与集流体间电阻变大。

三,自放电的影响
1
自放电导致储存过程容量下降

几个典型的自放电过大造成的问题:

1、汽车停车时间过久,启动不了;

2、电池入库前电压等一切正常,待出货时发现低电压甚至零电压;

3、夏天车载GPS放在车上,过段时间使用感觉电量或使用时间明显不足,甚至伴随电池发鼓。

2、金属杂质类型自放电导致隔膜孔径堵塞,甚至刺穿隔膜造成局部短路,危及电池安全

3、自放电导致电池间SOC差异加大,电池组容量下降

由于电池的自放电不一致,导致电池组内电池在储存后SOC产生差异,电池性能下降。客户在拿到储存过一段时间的电池组之后经常能够发现性能下降的问题,当SOC差异达到20%左右的时候,组合电池的容量就只剩余60%~70%

4SOC差异较大容易导致电池的过充过放

四、自放电测试

1)电压降法

用储存过程中电压降低的速率来表征自放电的大小。该方法操作简单,缺点是电压降并不能直观地反映容量的损失。电压降法最简单实用,是当前生产普遍采用的方法。

2)容量衰减法

即单位时间内容量降低的百分数来表示。

3)自放电电流法Isd

根据容量损失和时间的关系推算电池储存过程中的自放电电流Isd

4)副反应消耗的Li+摩尔数计算法

基于电池储存过程Li+消耗速率受负极SEI膜电子电导的影响,推导算Li+消耗量随储存时间的关系。

 

更多锂电池自放电技术知识询问,请联系本公司技术人员

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