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鋰離子電池自放電知識

文章來源:PNAS普納斯能源官網 人氣:1568 發表時間:2023-06-20 14:03:05
自放電的一致性是影響因素的一個重要部分,自放電不一致的電池在一段時間儲存之后SOC會發生較大的差異,會極大地影響它的容量和安全性。對其進行研究,有助于提高我們的電池組的整體水平,獲得更高的壽命,降低產...
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自放電的一致性是影響因素的一個重要部分,自放電不一致的電池在一段時間儲存之后SOC會發生較大的差異,會極大地影響它的容量和安全性。對其進行研究,有助于提高我們的電池組的整體水平,獲得更高的壽命,降低產品的不良率。


含一定電量的電池,在某一溫度下,在保存一段時間后,會損失一部分容量,這就是自放電。簡單理解,自放電就是電池在沒有使用的情況下容量損失,如負極的電量自己回到正極或是電池的電量通過副反應反應掉了。


自放電的重要性


目前鋰電池在類似于筆記本,數碼相機,數碼攝像機等各種數碼設備中的使用越來越廣泛,另外,在汽車,移動基站,儲能電站等當中也有廣闊的前景。在這種情況下,電池的使用不再像手機中那樣單獨出現,而更多是以串聯或并聯的電池組的形式出現。


電池組的容量和壽命不僅與每一個單個電池有關,更與每個電池之間的一致性有關。不好的一致性將會極大拖累電池組的表現。


自放電的一致性是影響因素的一個重要部分,自放電不一致的電池在一段時間儲存之后SOC會發生較大的差異,會極大地影響它的容量和安全性。對其進行研究,有助于提高我們的電池組的整體水平,獲得更高的壽命,降低產品的不良率。


造成自放電的原因主要有:


1.電解液局部電子傳導或其它內部短路引起的內部電子泄露。


2.由于電池密封圈或墊圈的絕緣性不佳或外部鉛殼之間的電阻不夠大(外部導體,濕度)而引起的外部電子泄露。


3.電極/電解液的反應,如陽極的腐蝕或陰極由于電解液、雜質而被還原。


4.電極活性材料局部分解。


5.由于分解產物(不溶物及被吸附的氣體)而使電極鈍化。


6.電極機械磨損或與集流體間電阻變大。


自放電檢測方法

1.電壓降法

用儲存過程中電壓降低的速率來表征自放電的大小。該方法操作簡單,缺點是電壓降并不能直觀地反映容量的損失。電壓降法最簡單實用,是當前生產普遍采用的方法。


2.容量衰減法

即單位時間內容量降低的百分數來表示。


3.自放電電流法Isd

根據容量損失和時間的關系推算電池儲存過程中的自放電電流Isd。


4.副反應消耗的Li+摩爾數計算法

基于電池儲存過程Li+消耗速率受負極SEI膜電子電導的影響,推導算Li+消耗量隨儲存時間的關系。

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