鋰離子電池自放電原因

鋰離子電池自放電簡(jiǎn)單含義為:電池在儲(chǔ)存過(guò)程中電壓迅速下降，一般鋰離子電池制造商是通過(guò)測(cè)量每天有多少個(gè)mV的電壓下降，單位是mV/day，一個(gè)好的電池一天的電壓下降不會(huì)超過(guò)2mV;一些鋰離子電池制造商也使用K值的計(jì)算方法，即mV/h，一小時(shí)內(nèi)電壓下降多少mV?好的電池K值一般在0.08mV/h以?xún)?nèi)。

鋰離子電池過(guò)度自放電有兩個(gè)原因:物理微短路和化學(xué)反應(yīng)。

1.物理微短路

引起物理微短路的案例很多，可分為以下幾種:

A.灰塵和毛刺

很多廠家在拆卸自放電大的電池時(shí)會(huì)在隔膜上發(fā)現(xiàn)黑點(diǎn)，中間的位置是大部分的灰塵擊穿，邊緣的位置是大部分的毛刺，這更容易識(shí)別;

B.陽(yáng)性金屬雜質(zhì)

為何要把它歸入這一類(lèi)呢?事實(shí)上，金屬雜質(zhì)在正電極充電反應(yīng)后也會(huì)擊穿隔膜，在隔膜上形成黑點(diǎn)，造成物理微短路;例如，許多正極的鋰鐵材料會(huì)面對(duì)過(guò)量自放電的問(wèn)題，這是由過(guò)量的鐵雜質(zhì)引起的。

C.負(fù)性金屬雜質(zhì)

由于原電池的形成，負(fù)極中的金屬雜質(zhì)會(huì)游離，在膜中沉積并引起膜的導(dǎo)電，形成物理短路，我國(guó)一些低端負(fù)極材料經(jīng)常遇到這種情況;

輔助材料的金屬雜質(zhì):如膠紙

2.化學(xué)反應(yīng)

a.水使電解液分解，釋放出大量電子，電子被嵌入正極的氧化結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致正極電位下降，出現(xiàn)低壓;此外，水在整個(gè)電池中充當(dāng)催化劑，出現(xiàn)強(qiáng)劉易斯酸，不斷腐蝕SEI膜，耗盡鋰源，造成電池壓力低。

b.電解質(zhì)溶劑

某些電解溶劑的加入會(huì)導(dǎo)致電池電壓下降過(guò)快。可能的機(jī)制:這些溶劑不耐氧化，在儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)，從而消耗容量，導(dǎo)致電壓下降。

C、SEI膜未形成良好

在儲(chǔ)存過(guò)程中，由于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫度一定，SEI膜會(huì)脫落并重新反應(yīng)，導(dǎo)致電池脹氣和低壓。

d.可憐的包裝

極耳位置過(guò)密，導(dǎo)致極耳腐蝕，消耗鋰源低壓;其他部位可能被過(guò)密封，電解液通過(guò)CPP層腐蝕鋁箔，造成鋁塑膜穿孔，進(jìn)入水中出現(xiàn)低壓氣體。

很多時(shí)候，脹氣和低氣壓是并存的，這個(gè)時(shí)候往往比較嚴(yán)重;占比最高的低壓是由粉塵和毛刺引起的。