鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0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(kāi)路時(shí),在一定條件下(溫度、濕度等)貯存時(shí)容量下降。容量下降的原因主要是由負(fù)極腐蝕和正極自放電引起的。
負(fù)極腐蝕:由于負(fù)極多為活潑金屬,其標(biāo)準(zhǔn)電極電位比氫電極負(fù),特別是有正電性金屬雜質(zhì)存在時(shí),雜質(zhì)與負(fù)極形成腐蝕微電池。
正極自放電:正極上發(fā)生副反應(yīng)時(shí),消耗正極活性物質(zhì),使電池容量下降。例如,鉛酸蓄電池正極和板柵鉛的反應(yīng),消耗部分活性物質(zhì)。同時(shí),正極物質(zhì)如果從電極上溶解,就會(huì)在負(fù)極還原引起自放電。還有雜質(zhì)的氧化還原反應(yīng)也消耗正、負(fù)極活性物質(zhì),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(fù)極中加入氫過(guò)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(yīng)發(fā)生。自放電速率可用單位時(shí)間內(nèi)容量降低的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。
充電電池的壽命是表征給出額定容量的工作時(shí)間(與鋰離子電池放電倍率大小有關(guān))。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(jīng)歷一次完全充放電,稱一個(gè)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(jīng)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(guò)程中,電極活性物質(zhì)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(zhì)脫落或轉(zhuǎn)移;電極材料發(fā)生腐蝕;電池內(nèi)部短路;隔膜損壞和活性物質(zhì)晶型改變,活性降低。
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(shí)際容量和額定容量。
1、實(shí)際容量是指在一定的放電條件下,電池實(shí)際放出的電量。實(shí)際容量總是低于理論容量。
2、額定容量是指在設(shè)計(jì)和制造電池時(shí),規(guī)定電池在一定放電條件下應(yīng)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(duì)鋰電池與鎳氫電池等不同的電池進(jìn)行比較,引入比容量概念。比容量是指單位質(zhì)量或單位體積電池所給出的容量,稱質(zhì)量比容量或體積比容量。電池容量是指其中正極(或負(fù)極)的容量。電池工作時(shí),通過(guò)正極和負(fù)極的電量總是相等。因此實(shí)際工作中常用正極容量控制整個(gè)電池的容量,而負(fù)極容量過(guò)剩。
二、鋰離子電池的能量和比能量
電池在一定條件下對(duì)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(guò)程處于平衡狀態(tài),放電電壓保持電動(dòng)勢(shì)(正)數(shù)值,且活性物質(zhì)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(shí)際能量:電池放電時(shí)實(shí)際輸出的能量稱為實(shí)際能量。
單位質(zhì)量或單位體積的電池所給出的能量,稱質(zhì)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(shí)際比能量。理論質(zhì)量比能量根據(jù)正、負(fù)兩極活性物質(zhì)的理論質(zhì)量比容量和電池的電動(dòng)勢(shì)計(jì)算。實(shí)際比能量是電池實(shí)際輸出的能量與電池質(zhì)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(shí)間內(nèi)電池輸出的能量(W或kW)。比功率是指單位質(zhì)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(jī)溶劑體系)兩種類型,如今被廣泛地應(yīng)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(dǎo)電石墨和碳包覆粒,均勻、細(xì)膩地涂覆在鋁箔上。它能提供極佳的靜態(tài)導(dǎo)電性能,收集活性物質(zhì)的微電流,從而可以大幅度降低正/負(fù)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(jié)劑的使用量,進(jìn)而使電池的整體性能產(chǎn)生顯著的提升。具體表現(xiàn)在以下六個(gè)方面。
1、保護(hù)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(yīng),提高倍率性能;
4、降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過(guò)程的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅;
5、改善磷酸鐵鋰電池和鈦酸鋰電池正極材料的加工性能;
6、提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;
覆碳鋁箔的應(yīng)用因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)極小的投入而達(dá)成更好的性能,例如長(zhǎng)壽命,從總體上來(lái)說(shuō),這降低了鋰電池價(jià)格,提高了鋰電池整體的推廣應(yīng)用水平。