引起锂电池自放电的原因是什么?

2021-04-07      2909 次浏览

引起自放电的原因


引起锂离子电池自放电过大的原因有二:物理微短路和化学反应。下面将对两个原因进行分析:


1、物理微短路


物理微短路是造成锂离子电池低压的直接原因,其直接表现是电池在常温、高温存储一段时间后,电池电压低于正常截止电压。与化学反应引起自放电相比,物理微短路引起的自放电是不会造成锂离子电池容量不可逆的损失的。引起物理微短路的情况很多,分为如下几种:


a、粉尘和毛刺


我们将微短路的电池拆开,经常发现电池的隔膜上会出现黑点。假如黑点的位置处于隔膜中间,那么便大概率是粉尘击穿。假如黑点处于边缘位置占多数,便是极片分切过程中出现的毛刺引起的,这两点比较好辨别。


b.正负极的金属杂质


在电池中,金属杂质发生化学和电化学腐蚀反应,溶解到电解液中:


M→Mn++ne-;


此后,Mn+迁移到负极,并发生金属沉积:


Mn++ne-→M;


随着时间的新增,金属枝晶在不断生长,最后穿透隔膜,导致正负极的微短路,不断消耗电量,导致电压降低。


①正极金属杂质


正极的金属杂质经过充电反应后,也是击穿隔膜,在隔膜上形成黑点,造成了物理微短路。一般来说,只要是金属杂质,都会对电池自放电出现较大影响,一般是金属单质影响最大。据部分文献所述,影响排序如:Cu>Zn>Fe>Fe2O3。比如很多正极铁锂材料就会面对自放电过大的问题,也就是铁杂质超标引起的。


②负极金属杂质


由于原电池的形成,负极金属杂质会游离出来,在隔膜处沉积而造成隔膜导通,形成物理微短路,国内某些低端的负极材料经常会遇见这样的情况。负极浆料中的金属杂质对自放电的影响力不及正极中的金属杂质,其中Cu、Zn对自放电影响较大。


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