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降低电池自放电的措施有哪些你知道吗?

来源:钜大LARGE    2019-07-02    点击量:22

充电电池在开路时,在一定条件下(温度、湿度等)贮存时容量下降。容量下降的原因主要是由负极腐蚀和正极自放电引起的。


负极腐蚀:由于负极多为活泼金属,其标准电极电位比氢电极负,特别是有正电性金属杂质存在时,杂质与负极形成腐蚀微电池。


正极自放电:正极上发生副反应时,消耗正极活性物质,使电池容量下降。例如,铅酸蓄电池正极和板栅铅的反应,消耗部分活性物质。同时,正极物质如果从电极上溶解,就会在负极还原引起自放电。还有杂质的氧化还原反应也消耗正、负极活性物质,引起自放电。


降低电池自放电的措施,一般是采用纯度高的原材料,在负极中加入氢过电位较高的金属,如Cd,Hg,Pb等;也可以在电极或电解液中加入缓蚀剂,抑制氢的析出,减少自放电反应发生。自放电速率可用单位时间内容量降低的百分数来表示。


充电电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间(与锂离子电池放电倍率大小有关)。充电电池的寿命分充、放电循环使用寿命和湿搁置使用寿命。蓄电池经历一次完全充放电,称一个周期。在一定的放电制度下,充电锂电池容量降至规定值之前,电池所经受的循环次数,称使用周期。影响锂电池循环使用寿命的主要因素有:在充放电过程中,电极活性物质表面积减小,使工作电流密度上升,极化增大;电极上活性物质脱落或转移;电极材料发生腐蚀;电池内部短路;隔膜损坏和活性物质晶型改变,活性降低。


一、锂离子电池的容量与比容量


电池容量是指在一定的放电条件下可以从电池获得的电量,分理论容量、实际容量和额定容量。


1、实际容量是指在一定的放电条件下,电池实际放出的电量。实际容量总是低于理论容量。


2、额定容量是指在设计和制造电池时,规定电池在一定放电条件下应该放出的最低限度的电量。


不同类型的充电电池容量是不一样的,为了对锂电池与镍氢电池等不同的电池进行比较,引入比容量概念。比容量是指单位质量或单位体积电池所给出的容量,称质量比容量或体积比容量。电池容量是指其中正极(或负极)的容量。电池工作时,通过正极和负极的电量总是相等。因此实际工作中常用正极容量控制整个电池的容量,而负极容量过剩。


二、锂离子电池的能量和比能量


电池在一定条件下对外作功所能输出的电能叫做电池的能量,单位一般用Wh表示。


1、理论能量:电池的放电过程处于平衡状态,放电电压保持电动势(正)数值,且活性物质利用率为100%,在此条件下电池的输出能量为理论能量(Wo)。


2、实际能量:电池放电时实际输出的能量称为实际能量。


单位质量或单位体积的电池所给出的能量,称质量比能量或体积比能量,也称能量密度。比能量也分理论比能量和实际比能量。理论质量比能量根据正、负两极活性物质的理论质量比容量和电池的电动势计算。实际比能量是电池实际输出的能量与电池质量(或体积)之比。


三、锂离子电池的功率和比功率


电池的功率是指在一定放电制度下,单位时间内电池输出的能量(W或kW)。比功率是指单位质量或单位体积电池输出的功率。比功率的大小,表示锂电池承受工作电流的大小。


涂层分水性(水剂体系)和油性(有机溶剂体系)两种类型,如今被广泛地应用于锂电池正极材料制备中。覆碳铝箔就是将分散好的纳米导电石墨和碳包覆粒,均匀、细腻地涂覆在铝箔上。它能提供极佳的静态导电性能,收集活性物质的微电流,从而可以大幅度降低正/负极材料和集流之间的接触电阻,并能提高两者之间的附着能力,可减少粘结剂的使用量,进而使电池的整体性能产生显著的提升。具体表现在以下六个方面。


1、保护集流体不被电解液腐蚀;


2、提高一致性,增加电池的循环寿命。


3、抑制锂电池极化,减少热效应,提高倍率性能;


4、降低电池内阻,并明显降低了循环过程的动态内阻增幅;


5、改善磷酸铁锂电池钛酸锂电池正极材料的加工性能;


6、提高活性物质与集流体的粘附力,降低极片制造成本;


覆碳铝箔的应用因为是通过极小的投入而达成更好的性能,例如长寿命,从总体上来说,这降低了锂电池价格,提高了锂电池整体的推广应用水平。


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