锂离子电池自放电知识
2023-06-20
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。
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。
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。
造成自放电的原因主要有:
1.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。
2.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。
3.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。
4.电极活性材料局部分解。
5.由于分解产物(不溶物及被吸附的气体)而使电极钝化。
6.电极机械磨损或与集流体间电阻变大。
自放电检测方法
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。
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