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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:

  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)萘康陌俜直取R话阍诔叵落囯x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.jpg

  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)淖苑烹姡粨p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。

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