鐵鋰電池自放電的原因和對電池的影響

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間內(nèi)，電池在沒有使用的情況下，自動損失的電量占總?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，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、高溫存儲一段時間后，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，時間越長，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行比較的指標(biāo)，都會比“自放電率”，也就是相同前提條件，相同時間下，進行比較，所以時間的作用只能說是影響“自放電量”。

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

　　鐵鋰電池自放電的影響

　　從自放電對鐵鋰電池的影響，可以將自放電分為兩種：損失容量能夠可逆得到補償?shù)淖苑烹?；損失容量無法可逆補償?shù)淖苑烹?。按照這兩種分類，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產(chǎn)生惡化。隨著充放電的次數(shù)增加，其惡化程度會進一步加劇，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有所不同。因此，對鋰離子電池的自放電率進行深入研究是電池生產(chǎn)的迫切需要。