鉅大LARGE | 點擊量：4718次 | 2020年11月16日
自放電原因解析
注意電解液的兼容性，天然石墨的特性，大家都知道。低壓，我相信是很多鋰電技術和銷售人員都會面對的客訴；電池低壓，很大一部分都來自電芯內部的自放電過大，其簡單定義為：
電池的電壓在存儲過程中下降的很快，一般的廠家都是用每天電壓下降了多少mV來衡量，單位便是mV/天，好的電池一天壓降不會超過2mV；
還有一些廠家采用的是K值計算方法，也就是mV/h，一個小時電壓下降了多少mV，好的電池K值一般都在0.08mV/h以內。
引起自放電過大的原因有二：物理微短路和化學反應。
1、物理微短路
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
引起物理微短路的情況很多，分為如下幾種：
a、粉塵和毛刺
很多廠家自放電大的電池拆開來都會在隔膜上發現黑點，中間位置占多數的便是粉塵擊穿，邊緣位置占多數的便是毛刺，這個比較好辨別；
b、正極金屬雜質
為什么要將這個歸入到這一類，其實正極的金屬雜質經過充電反應后，也是擊穿隔膜，在隔膜上形成黑點，也造成了物理微短路；
比如很多正極鐵鋰材料就會面臨自放電過大的問題，也就是鐵雜質超標引起的。
c、負極金屬雜質
由于原電池的形成，負極金屬雜質會游離出來，在隔膜處沉積而造成隔膜導通，形成物理微短路，國內某些低端的負極材料經常會遇見這樣的情況；
d、輔材的金屬雜質
例如膠紙
2、化學反應
a、水分
群里有位朋友給出了一個文獻解釋：水分造成電解液分解，釋放出大量的電子，電子再嵌入到正極氧化結構中，從而引起正極電位下降，造成低壓；
另外，水分在整個電池里面是個催化劑，會生成很強路易斯酸，從而不停的腐蝕SEI膜，消耗鋰源而引起電池低壓。
b、電解液溶劑
某些電解液溶劑加入后會引起電池的電壓下降過快，之前我嘗試過一款溶劑，加入后離子電導提升效果明顯，但是自放電率比正常的溶劑快了3倍；
可能的機理：這些溶劑不耐氧化，在存儲過程中發生緩慢的化學反應，消耗容量而使得電壓下降。
c、SEI膜沒有形成好
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，造成電池脹氣、低壓等。
d、封裝不良
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。
很多時候，脹氣和低壓是一起出現的，這個時候往往都比較嚴重了；
發生比例最多的低壓，還是因為粉塵和毛刺引起的，這方面的控制大家都會說，但是操作起來卻相對比較麻煩：
比如：配方的優化，尤其是那些追求高性能的配方，本身就采用了BET較大的材料，再加入了很多的導電劑，掌握性能和脫粉之間的平衡是需要大量的研究的；
車間粉塵的控制，很多廠家管理層比較重視，但是實際到執行層面卻不行了。
再回答一下上篇帖子里壇友提到的一些問題：
1、水分在化成階段就分解了，為啥還會引起低壓
確實水分會在化成階段分解，但是其產物，譬如和鋰鹽反應生成的POF3，PF5等等，會在后續的充放電過程中，再度聚首反應生成水，也就是說，化成前引入的水分，有一份是一種催化劑，不停的在電池里面反應，我們也曾經做過一個實驗，注液后特意漏空45min，發覺自放電率確實要快很多。
2、金屬離子怎么引起短路
不管是負極還是正極，都有可能引起短路，因為都是一樣的機理，正極含有的話，充電就會沉積到負極或者隔膜上；負極上面的也一樣，如果是金屬離子，注液后就離子化了，充電時同樣會沉積在負極或者隔膜上，有些時候我們會發現負極析銅，也就是負極的銅發生了離子化而沉積在負極表面。
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