鉅大LARGE | 點擊量:4662次 | 2019年07月02日
降低電池自放電的措施有哪些你知道嗎?
充電電池在開路時,在一定條件下(溫度、濕度等)貯存時容量下降。容量下降的原因主要是由負極腐蝕和正極自放電引起的。
負極腐蝕:由于負極多為活潑金屬,其標準電極電位比氫電極負,特別是有正電性金屬雜質存在時,雜質與負極形成腐蝕微電池。
正極自放電:正極上發(fā)生副反應時,消耗正極活性物質,使電池容量下降。例如,鉛酸蓄電池正極和板柵鉛的反應,消耗部分活性物質。同時,正極物質如果從電極上溶解,就會在負極還原引起自放電。還有雜質的氧化還原反應也消耗正、負極活性物質,引起自放電。
降低電池自放電的措施,一般是采用純度高的原材料,在負極中加入氫過電位較高的金屬,如Cd,Hg,Pb等;也可以在電極或電解液中加入緩蝕劑,抑制氫的析出,減少自放電反應發(fā)生。自放電速率可用單位時間內容量降低的百分數(shù)來表示。
充電電池的壽命是表征給出額定容量的工作時間(與鋰離子電池放電倍率大小有關)。充電電池的壽命分充、放電循環(huán)使用壽命和濕擱置使用壽命。蓄電池經歷一次完全充放電,稱一個周期。在一定的放電制度下,充電鋰電池容量降至規(guī)定值之前,電池所經受的循環(huán)次數(shù),稱使用周期。影響鋰電池循環(huán)使用壽命的主要因素有:在充放電過程中,電極活性物質表面積減小,使工作電流密度上升,極化增大;電極上活性物質脫落或轉移;電極材料發(fā)生腐蝕;電池內部短路;隔膜損壞和活性物質晶型改變,活性降低。
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%
一、鋰離子電池的容量與比容量
電池容量是指在一定的放電條件下可以從電池獲得的電量,分理論容量、實際容量和額定容量。
1、實際容量是指在一定的放電條件下,電池實際放出的電量。實際容量總是低于理論容量。
2、額定容量是指在設計和制造電池時,規(guī)定電池在一定放電條件下應該放出的最低限度的電量。
不同類型的充電電池容量是不一樣的,為了對鋰電池與鎳氫電池等不同的電池進行比較,引入比容量概念。比容量是指單位質量或單位體積電池所給出的容量,稱質量比容量或體積比容量。電池容量是指其中正極(或負極)的容量。電池工作時,通過正極和負極的電量總是相等。因此實際工作中常用正極容量控制整個電池的容量,而負極容量過剩。
二、鋰離子電池的能量和比能量
電池在一定條件下對外作功所能輸出的電能叫做電池的能量,單位一般用Wh表示。
1、理論能量:電池的放電過程處于平衡狀態(tài),放電電壓保持電動勢(正)數(shù)值,且活性物質利用率為100%,在此條件下電池的輸出能量為理論能量(Wo)。
2、實際能量:電池放電時實際輸出的能量稱為實際能量。
單位質量或單位體積的電池所給出的能量,稱質量比能量或體積比能量,也稱能量密度。比能量也分理論比能量和實際比能量。理論質量比能量根據(jù)正、負兩極活性物質的理論質量比容量和電池的電動勢計算。實際比能量是電池實際輸出的能量與電池質量(或體積)之比。
三、鋰離子電池的功率和比功率
電池的功率是指在一定放電制度下,單位時間內電池輸出的能量(W或kW)。比功率是指單位質量或單位體積電池輸出的功率。比功率的大小,表示鋰電池承受工作電流的大小。
涂層分水性(水劑體系)和油性(有機溶劑體系)兩種類型,如今被廣泛地應用于鋰電池正極材料制備中。覆碳鋁箔就是將分散好的納米導電石墨和碳包覆粒,均勻、細膩地涂覆在鋁箔上。它能提供極佳的靜態(tài)導電性能,收集活性物質的微電流,從而可以大幅度降低正/負極材料和集流之間的接觸電阻,并能提高兩者之間的附著能力,可減少粘結劑的使用量,進而使電池的整體性能產生顯著的提升。具體表現(xiàn)在以下六個方面。
1、保護集流體不被電解液腐蝕;
2、提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命。
3、抑制鋰電池極化,減少熱效應,提高倍率性能;
4、降低電池內阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內阻增幅;
6、提高活性物質與集流體的粘附力,降低極片制造成本;
覆碳鋁箔的應用因為是通過極小的投入而達成更好的性能,例如長壽命,從總體上來說,這降低了鋰電池價格,提高了鋰電池整體的推廣應用水平。