鐵鋰電池自放電的原因和對(duì)電池的影響

來源：存能電氣  日期：2019-08-29 10:03  瀏覽量：次

　　鐵鋰電池自放電的原因和對(duì)電池的影響。鋰離子電池自放電反應(yīng)不可避免，其存在不僅導(dǎo)致電池本身容量的減少，還嚴(yán)重影響鐵鋰電池的配組及循環(huán)壽命。鋰離子電池的自放電率一般為每月2％～5％，可以完全滿足單體電池的使用要求。

　　自放電率是指在一段時(shí)間內(nèi)，電池在沒有使用的情況下，自動(dòng)損失的電量占總?cè)萘康陌俜直?。一般在常溫下鋰離子電池自放電率為5%-8%。

　　自放電率又稱荷電保持能力，是指電池在開路狀態(tài)下，電池所儲(chǔ)存的電量在一定條件下的保持能力。主要受鋰電池制造工藝、材料、儲(chǔ)存條件等因素影響。是衡量電池性能的重要參數(shù)。

　　鐵鋰電池自放電的原因

　　1.造成可逆容量損失的原因：可逆容量損失的原因是發(fā)生了可逆放電反應(yīng)，原理跟電池正常放電反應(yīng)一致。不同點(diǎn)是正常放電電子路徑為外電路、反應(yīng)速度很快；自放電的電子路徑是電解液、反應(yīng)速度很慢。

　　2.造成不可逆容量損失的原因：當(dāng)鐵鋰電池內(nèi)部發(fā)生了不可逆反應(yīng)時(shí)，所造成的容量損失即為不可逆容量損失的。

　　引起鋰電池自放電過大的原因有二：物理微短路和化學(xué)反應(yīng)。

　　1、物理微短路

　　物理微短路是造成鋰電池低壓的直接原因，其直接表現(xiàn)是電池在常溫、高溫存儲(chǔ)一段時(shí)間后，電池電壓低于正常截止電壓。與化學(xué)反應(yīng)引起自放電相比，物理微短路引起的自放電是不會(huì)造成鋰電池容量不可逆的損失的。

　　2、化學(xué)反應(yīng)

　　在存放過程中，由于倉(cāng)庫(kù)具有一定的溫度，所以引起SEI膜的脫落和重新反應(yīng)，造成電池脹氣、低壓等。極耳位置過封，可能造成極耳腐蝕而消耗鋰源低壓。其他位置過封，可能電解液透過CPP層腐蝕鋁箔，而造成鋁塑膜穿孔，進(jìn)入水分造成低壓脹氣。

　　3、電量

　　在同樣電量和容量的損失效率下，時(shí)間越長(zhǎng)，損失的電量和容量也就越多。但自放電性能一般是用作不同電芯進(jìn)行比較的指標(biāo)，都會(huì)比“自放電率”，也就是相同前提條件，相同時(shí)間下，進(jìn)行比較，所以時(shí)間的作用只能說是影響“自放電量”。

　　以上的每一個(gè)因素或者多個(gè)因素的組合均可造成鋰電池的自放電行為，這對(duì)自放電原因查找及估測(cè)電池的存儲(chǔ)性能造成困難。

　　鐵鋰電池自放電的影響

　　從自放電對(duì)鐵鋰電池的影響，可以將自放電分為兩種：損失容量能夠可逆得到補(bǔ)償?shù)淖苑烹?；損失容量無法可逆補(bǔ)償?shù)淖苑烹姟０凑者@兩種分類，我們可以大約輪廓性的給出一些自放電的原因。

　　單體鋰電池一旦組裝成模塊后，因各個(gè)單體鋰電池的特性不是完全一致，故每次充放電后，各單體鋰電池的端電壓不可能達(dá)到完全一致，從而會(huì)在鋰電池模塊中出現(xiàn)過充或者過放的單體電池，單體鋰電池性能就會(huì)產(chǎn)生惡化。隨著充放電的次數(shù)增加，其惡化程度會(huì)進(jìn)一步加劇，循環(huán)壽命相比未配組的單體電池大幅下降。

　　不同的使用環(huán)境，應(yīng)用狀態(tài)以及生命階段，鐵鋰電池的自放電率也會(huì)有所不同。因此，對(duì)鋰離子電池的自放電率進(jìn)行深入研究是電池生產(chǎn)的迫切需要。