Метод саморазряда литиевой батареи

Саморазряд литиевой батареи означает падение напряжения батареи во время разомкнутой цепи. В электродах из манганата лития, кобальтата лития и тройного материала явление саморазряда литиевой батареи неизбежно.

Саморазряд литий-ионных аккумуляторов делится на два типа в зависимости от потери емкости: потеря емкости обратима, что означает, что емкость может быть восстановлена после перезарядки; потеря емкости необратима, что указывает на невозможность восстановления емкости. Факторами, влияющими на степень саморазряда, являются: процесс подготовки катода и батареи, природа и концентрация электролита, температура хранения батареи и время хранения, причем зависимость от температуры относительно велика.

Саморазряд литий-ионных батарей невелик, и большую часть потери емкости можно восстановить. Причина этого явления анализируется на примере манганата лития.

С точки зрения механизма, саморазряд полностью заряженной литиевой батареи вызван реакцией разложения электролита и начальной реакцией внедрения лития, первая из которых необратима, а вторая обратима.

Кроме того, причина, по которой введение и деинтеркаляция лития в положительном и отрицательном электродах может быть восстановлена, заключается в том, что оба электрода саморазряжаются с одинаковой скоростью, что подразумевает механизм баланса емкости, но после длительного саморазряда емкость баланс двух электродов будет постепенно нарушаться, и существует опасность, что литий будет выпадать в осадок на углеродном отрицательном электроде во время процесса зарядки, что приведет к невосстановимой емкости.

Скорость саморазряда может быть выражена скоростью саморазряда литиевой батареи, но эта скорость саморазряда не определена. С точки зрения механизма, в основном контролируемого скоростью окисления растворителя электролита, окисление растворителя в основном происходит на поверхности углеродной сажи, а углеродная сажа с малой площадью поверхности может контролировать скорость саморазряда, а для литиево-манганатной батареи площадь поверхности активного материала уменьшается. Также важно задержать окисление растворителя на токосъемнике. Вышесказанное является источником различной скорости саморазряда во время подготовки литиевой батареи.

Саморазряд литиевой батареи также имеет внешние факторы. Во-первых, влияние времени хранения, как описано выше, чем больше время, баланс емкости между положительным и отрицательным электродами литиевой батареи постепенно нарушается и углубляется, а реакция разложения электролита также накапливает некоторую необратимую потерю емкости. Следовательно, чем больше время хранения, тем выше скорость саморазряда.

Скорость саморазряда литий-ионных батарей незначительна по сравнению с другими типами батарей, что определяется структурой литиевой батареи. Поэтому выражение для скорости саморазряда литиевой батареи обычно рассчитывается как потеря емкости за один месяц. Обычно ежемесячная скорость саморазряда литиевой батареи при комнатной температуре составляет 3%, но она может возрасти, если не уделять внимания окружающей среде. Например, скорость саморазряда составляет 10% при высокой температуре 55 ° C или выше, что более чем в 3 раза при комнатной температуре. Хотя емкость, вызванную саморазрядом, в основном можно восстановить, скорость саморазряда при такой высокой температуре по-прежнему поражает, и длительная неподходящая температурная среда, естественно, имеет большое влияние на окончательный срок службы литиевой батареи.

Страница содержит содержимое машинного перевода.