最经典的锂离子电池容量衰减原因分析
锂离子电池内部衰减机理
锂离子电池内部衰减机理
锂离子电池内部衰减机理主要包括以下几个方面：
1. 锂金属枝晶生长和聚集：在充放电过程中，锂离子会在正负极之间进行迁移，并在负极上发生还原反应，生成锂金属。
如果锂金属在电池中生成并聚集，会导致电池内部发生枝晶生长现象，形成锂枝晶短路或穿过隔膜，造成电池性能下降。
2. 电解液的分解和溶剂解耦：电池中的电解质溶液中通常含有锂盐和有机溶剂。
在循环充放电过程中，锂盐会发生电解质分解和有机溶剂的分解反应，产生气体、固体或液体产物。
这些产物会堵塞电池内部的微孔结构，影响电池内部的离子迁移和传导，导致电池容量和功率下降。
3. SEI膜形成和退化：充放电过程中，正极和负极表面会形成固体电解质界面（Solid Electrolyte Interphase, SEI）膜。
SEI膜可以保护电解质和电极材料不与电解质直接接触，减少电极材料的氧化和电解液的分解。
然而，SEI膜也会随着循环充放电的进行而退化，丧失保护功能，导致电池内部的电化学反应加速，进一步导致电池容量衰减。
4. 电极材料的结构变化和活性损失：正极和负极材料在充放电过程中会发生体积变化和结构变化。
特别是锂离子的插入/脱出过程会导致电极材料颗粒的膨胀和收缩，引起电极材料的开裂和失活。
这些现象会降低电极材料的可逆容量和反应活性，从而导致电池容量衰减。
综上所述，锂离子电池内部衰减机理涉及锂金属枝晶、电解液的分解和溶剂解耦、SEI膜的形成和退化以及电极材料的结构变化和活性损失等多个方面。
将这些因素综合考虑，可以更好地理解锂离子电池容量衰减的原因，并找到延长电池寿命的方法。
锂电池容量衰减原因分析
锂电池容量衰减原因分析锂电池容量衰减原因分析随着科技的发展，锂电池已成为许多电子设备的主要能量来源。
然而，随着时间的推移，锂电池的容量会逐渐下降，导致电池续航能力减弱。
这种容量衰减是由多种因素引起的，下面将对其进行分析。
首先，锂电池容量衰减的主要原因之一是化学反应。
在锂电池中，正极和负极之间的化学反应会导致电池容量的减少。
正极材料中的锂离子在充放电过程中会与电解液中的溶液发生化学反应，形成化合物。
随着反应的进行，这些化合物会堆积在电极表面，阻碍锂离子的迁移，从而减少电池的容量。
其次，锂电池容量衰减还与电池的使用环境有关。
高温环境是导致锂电池容量衰减的罪魁祸首之一。
在高温下，电池内部的化学反应会加速，导致电池的寿命缩短。
此外，高温还会引起电池内部的膨胀和变形，从而导致电池的容量减少。
因此，在使用锂电池时要尽量避免高温环境，以延长电池的寿命。
另外，锂电池容量衰减还与过充和过放有关。
过充会导致锂电池内部的化学反应不稳定，从而损坏电池的结构和性能；而过放会导致电池内部的化学反应无法正常进行，减少锂离子的储存量。
因此，正确使用和充电锂电池是延长电池寿命的重要因素。
最后，锂电池的容量衰减还与充电和放电速度有关。
过快的充电和放电会导致电池内部产生过多的热量，从而加速电池容量的衰减。
因此，在充放电过程中要控制好电流的大小，避免过快充放电。
综上所述，锂电池容量衰减是由多种因素共同作用引起的。
化学反应、使用环境、过充和过放以及充放电速度都会对锂电池的容量产生影响。
因此，在使用锂电池时，我们应该注意正确使用和充电，避免高温环境，并控制好充放电速度，以延长锂电池的寿命和续航能力。
影响锂电池容量的“罪魁祸首”，终于找到了！
影响锂电池容量的“罪魁祸首”，终于找到了！电动车新国标进入倒计时，对于锂电池来说，很有可能得到新一轮爆发式的增长。
相对于传统的铅酸电池，锂电池的发展有着显而易见的优势。
事实上，锂电池的过程中也有着不可忽视的不足之处，比如锂电池容量的衰减就不可小觑。
我们都知道，电动车锂电池的工作原理就是化学反应放电的过程。
锂电池在正负极两个电极之间发生反应时，为了得到电池的最佳性能，两个电极容量应保持平衡值，从而使锂电池容量保持平衡。
下面，小编就简单地和大家来分析一下锂电池容量衰减的几大原因！原因一：自放电锂电池的自放电是指电池在未使用状态下，电容量自然损失的现象。
锂离子电池自放电导致容量损失分两种情况：一是可逆容量损失；二是不可逆容量的损失。
可逆容量损失是指损失的容量能在充电时恢复，而不可逆容量损失的这部分容量损失则是不能恢复的。
长时间或经常自放电时，锂离子会形成一定的沉积，增大两极间容量不平衡程度，从而导致锂电池容量的损失。
原因二：电解液的分解在锂电池正常的工作中，电解液会发生氧化反应，发生氧化反应后会使电解液的浓度升高，从而导致电解液稳定性下降，最终造成锂电池容量的衰减。
原因三：过充电锂电池在过充电时，会导致放电效率降低和容量损失。
快速充电，电流密度过大，负极严重极化，锂离子的沉积会更加明显。
在正极活性物相对于负极活性物过量的场合，这种反应常常会加剧。
但是，在高充电率的情况下，即使正负极活性物的比例正常，也可能发生金属锂的沉积。
事实上，锂电池作为电池种类一个分支，容量的日常损失都是正常的。
但是，需要注意的是，在平常使用中避免锂电池的过充电，造成不必要的锂电池容量的损失！。
锂电池衰减原理
锂电池衰减原理
锂电池衰减原理是指随着锂电池使用次数的增加，其容量和性能逐渐下降的过程。
衰减原因主要包括以下几点：
1. 锂离子电池的正负极材料都会随着充放电而发生结构变化，这些变化会导致电池容量的下降。
2. 锂电池的电解质会随着时间的推移而逐渐分解，导致电池内阻的增加，从而降低电池性能。
3. 锂电池在高温或过度充电的情况下，也容易出现电池容量下降和性能衰减的情况。
为了延长锂电池的使用寿命，我们应该尽量避免过度充电和高温使用。
此外，定期对电池进行保养和更换也是保持电池性能的重要措施。
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锂电池容量衰退的原因总结与分析
锂电池容量衰退的原因总结与分析一、析锂和SEI膜本文综合分析了锂离子电池容量衰退机理，对影响锂离子电池老化与寿命的因素进行分类整理，详细阐述了过充、SEI膜生长与电解液、自放电、活性材料损失、集流体腐蚀等多种机理，总结了近年来各领域学者在电池老化机理方面的研究进展，详细分析了锂离子电池老化影响因素与作用方式，阐述了老化副反应建模方法。
（1）锂离子电池老化原因分类与影响1、锂离子电池老化原因分类锂离子电池的老化过程受其在电动汽车上的成组方式、环境温度、充放电倍率和放电深度等多种因素影响，容量及性能衰退通常是多种副反应过程共同作用的结果，与众多物理及化学机制相关，其衰减机理与老化形式十分复杂。
综合近年来国内外的研究进展，目前影响锂离子电池容量衰退机理的主因包括：SEI膜生长、电解液分解、锂离子电池自放电、电极活性材料损失、集流体腐蚀等。
在实际的锂离子电池老化过程中，各类副反应伴随着电极反应同时发生，各类老化机理共同作用，相互耦合，增大了老化机理研究的难度。
2、锂离子电池老化影响锂离子电池老化对电池综合性能具有比较深刻的影响，主要体现在充放电性能下降、可用容量衰减、热稳定性下降等。
锂离子电池老化后主要的外特性表现为可用容量下降与电池内阻上升，进而导致锂离子电池的实际充放电容量、最大可用充放电功率等下降；同时因锂离子电池内阻上升，在使用过程中伴随生热增加、模组内温度上升、温度不一致性增大等问题，对锂离子电池热管理系统要求提高；而锂离子电池内部的副反应等则因电池成组方式、连接结构等导致单体使用工况存在差异，随着电池使用，电池内各单体间的老化速度存在差异，加剧了锂离子电池组不一致性的产生。
锂离子电池的开路电压曲线表征了当前锂离子电池内部电动势。
随着锂离子电池老化后，开路电压曲线相对于原始状态会发生一定程度的偏移或变形，从而导致锂离子电池的实际充放电电压曲线会发生变化，影响实际使用过程中的电池管理系统电池状态估算精度。
锂电池衰减过程
锂电池衰减过程
锂电池衰减是指锂电池在使用过程中电容量减少以及性能下降的过程。
锂电池的衰减过程主要包括以下几个方面：
1. 锂电池容量衰减：随着锂电池的使用次数增加，锂电池的容量会逐渐减少。
这是由于锂离子在循环充放电过程中，电池正极材料与锂离子之间发生化学反应，导致活性物质的损耗和结构的破坏，从而限制了电池的可用容量。
2. 充放电效率下降：随着使用时间的增加，锂电池的充放电效率会逐渐降低。
这是由于锂离子在循环过程中，会发生电池内部电化学反应，形成锂枝晶、固态电解质膜的损坏和锂离子的损失，导致电池内阻的增加，从而降低了充放电效率。
3. 循环性能衰减：锂电池在循环充放电过程中，电池正负极材料的结构会发生变化，导致电池在循环过程中其内部结构的稳定性和可逆性下降，从而影响了锂电池的循环性能。
4. 温度对锂电池寿命的影响：锂电池在高温环境下使用，会导致电池内部反应加速，加剧电池的衰减过程。
同时，在极端低温环境下，电池的反应速率会减慢，降低电池的输出性能。
为了减缓锂电池的衰减过程，可以采取以下措施：
1. 控制使用环境温度，避免过高或过低温度对电池的影响；
2. 控制充放电速率，避免高速充放电对电池的损伤；
3. 定期进行电池的保养和维护，包括适当的充放电和电池容量测试；
4. 选择合适的电池类型和电池管理系统，以确保电池的可靠性和使用寿命。
总之，锂电池的衰减过程是一个不可避免的过程，但通过科学管理和合理使用，可以延长锂电池的使用寿命和性能。
高温环境下锂离子电池性能衰减机理分析
高温环境下锂离子电池性能衰减机理分析高温环境对锂离子电池的性能是有较大影响的，会导致电池的容量衰减、循环稳定性下降等问题。
本文将从电池材料、电极界面稳定性、电解液和电池发热等几个方面分析高温环境下锂离子电池性能衰减的机理。
一、电池材料在高温环境下，电池正负极材料的晶格结构会发生变化，导致容量下降。
首先，正极材料的晶格结构会变得不稳定，活性物质与电解液中的锂离子反应形成稳定化合物。
这会导致电池容量的衰减，因为越多的活性物质与锂离子反应，就会造成更多的锂离子损耗。
同时，锂离子在高温下更容易扩散，容易导致材料结构的变化，进一步影响电池性能。
二、电极界面稳定性在高温环境下，电极界面稳定性会下降，导致电池的循环稳定性降低。
电极界面稳定性受到电解液中的添加剂和锂盐种类的影响。
在高温下，电解液中的添加剂会分解、挥发，导致锂盐浓度不稳定，影响电池的充放电性能。
此外，高温环境下电极与电解液的接触界面会发生变化，增大了电极和电解液之间的电荷传输阻力，进一步影响电池的性能。
三、电解液电解液中的溶剂和溶质也会受到高温的影响，导致电解液的性能下降。
首先，高温会使溶剂和溶质的分子运动加快，导致电解液中的溶剂和溶质的分解和挥发速度加快，这会导致电解液中锂盐浓度的不稳定，进一步影响电池性能。
此外，高温环境下电解液的粘度下降，电荷传输速率加快，导致锂离子迁移速率加快，进一步影响电池的性能。
四、电池发热在高温环境下，锂离子电池容易发生过热现象，进一步加速电池的衰减。
锂离子电池的充放电过程会产生大量的热量，当高温环境下电池散热不良时，热量会积聚在电池内部，导致电池过热。
过高的温度会加速电解液中有机溶剂的挥发，导致电解液中锂盐浓度的不稳定，进一步加剧电池的性能衰减。
综上所述，高温环境下锂离子电池性能衰减的机理是多方面的，包括电池材料的晶格结构改变、电极界面稳定性下降、电解液中锂盐浓度不稳定、电解液性能下降以及电池发热等因素。
针对这些问题，可以通过优化电池材料、设计更稳定的电极界面、改进电解液配方以及优化散热系统等方式来提高锂离子电池在高温环境下的性能和循环稳定性。
快充造成锂电池容量衰减的原因
快充造成锂电池容量衰减的原因快充技术是一种通过增加电池的充电速度来减少充电时间的方法。
然而，快充可能会对锂电池的容量产生衰减，并且这种衰减可能会导致电池的使用寿命降低。
以下是快充造成锂电池容量衰减的主要原因：1.高温：快充过程中，电池会产生相对较高的温度。
高温会加速电池内部化学反应，导致电池容量的消耗。
锂电池的最佳工作温度通常在20-30摄氏度之间，一旦超过这个温度范围，电池容量的损失可能会更加显著。
2.电压过高：快充技术通常通过提高充电电压来实现更快的充电速度。
然而，高电压也会导致电池内部的化学反应剧增，进而损害电池的化学结构。
这可能会导致电池容量的衰减。
3.充电/放电速率：快充技术可以在短时间内提供大量的电能，但这种高速率的充电/放电会对电池结构造成较大的压力。
锂离子电池的正负极材料会因为电流过大而产生结构变化，导致容量的降低。
4.充电次数：锂电池的容量衰减与其充电的完整循环次数有关。
充电次数越多，电池的化学反应过程就会变得越不稳定，导致容量的下降。
5.充电终止控制：为了防止过充和过放，锂电池有一个充电终止电压和放电截止电压。
然而，快充技术可能会导致充电电压的超过这些限制，从而对电池容量产生不可逆的影响。
以上是造成快充对锂电池容量衰减的一些主要原因。
为了最大限度地延长锂电池的使用寿命，建议在日常使用中减少快充的频率，并提前换电，以维持电池在合适的工作温度范围内。
此外，要选择质量好的充电器和电池，避免低质量充电器和充电时长过长。
最后，注意避免过度充放电，这样可以减缓锂电池容量衰减的速度。
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本质原因锂离子电池在两个电极间发生嵌入反应时具有不同的嵌入能量,而为了得到电池的最佳性能,两个宿主电极的容量比应该保持一个平衡值。
在锂离子电池中,容量平衡表示成为正极对负极的质量比,即:γ＝m＋/m-=ΔxＣ－/ΔyC+式中C指电极的理论库仑容量,Δx、Δｙ分别指嵌入负极及正极的锂离子的化学计量数。
从上式可以瞧出,两极所需要的质量比依赖于两极相应的库仑容量及其各自可逆锂离子的数目。
一般说来,较小的质量比导致负极材料的不完全利用;较大的质量比则可能由于负极被过充电而存在安全隐患。
总之在最优化的质量比处,电池性能最佳。
对于理想的Li-ion电池系统,在其循环周期内容量平衡不发生改变,每次循环中的初始容量为一定值,然而实际上情况却复杂得多。
任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变,一旦电池的容量平衡状态发生改变,这种改变就就是不可逆的,并且可以通过多次循环进行累积,对电池性能产生严重影响。
在锂离子电池中,除了锂离子脱嵌时发生的氧化还原反应外,还存在着大量的副反应,如电解液分解、活性物质溶解、金属锂沉积等,如图1所示。
Aroｒa等[３］将这些容量衰减的过程与半电池的放电曲线对照起来,使得我们可以清楚地瞧出电池工作时发生容量衰减的可能性及其原因,如图2所示。
一、过充电1ﻫ、石墨负极的过充反应:电池在过充时,锂离子容易还原沉积在负极表面:Lｉ＋＋e→Li(s),沉积的锂包覆在负极表面,阻塞了锂的嵌入。
导致放电效率降低与容量损失,原因有:①可循环锂量减少; ②沉积的金属锂与溶剂或支持电解质反应形成Li2CＯ３,ＬiF 或其她产物;③金属锂通常形成于负极与隔膜之间,可能阻塞隔膜的孔隙增大电池内阻。
④由于锂的性质很活泼,易与电解液反应而消耗电解液.从而导致放电效率降低与容量的损失。
ﻫ快速充电,电流密度过大,负极严重极化,锂的沉积会更加明显。
这种情况容易发生在正极活性物相对于负极活性物过量的场合,但就是,在高充电率的情况下,即使正负极活性物的比例正常,也可能发生金属锂的沉积。
ﻫ２、正极过充反应当正极活性物相对于负极活性物比例过低时,容易发生正极过充电。
ﻫ正极过充导致容量损失主要就是由于电化学惰性物质(如Co3Ｏ４,Mn２O3 等)的产生,破坏了电极间的容量平衡,其容量损失就是不可逆的。
(1)LiyＣoO2LiyCｏO2→(1-ｙ)/３[Cｏ3O4＋O2(g)]＋yLiＣｏO2 y<0、4同时正极材料在密封的锂离子电池中分解产生的氧气由于不存在再化合反应(如生成H2O)与电解液分解产生的可燃性气体同时积累,后果将不堪设想。
(２)λ-ＭnO２ﻫ锂锰反应发生在锂锰氧化物完全脱锂的状态下:λ-ＭnO2→Mn2O3＋Ｏ2(g) 3ﻫ、电解液在过充时氧化反应当压高于4、５V 时电解液就会氧化生成不溶物(如Li２Co３)与气体,这些不溶物会堵塞在电极的微孔里面阻碍锂离子的迁移而造成循环过程中容量损失。
影响氧化速率因素:正极材料表面积大小集电体材料所添加的导电剂(炭黑等)ﻫ炭黑的种类及表面积大小在目前较常用电解液中,EC／DMC被认为就是具有最高的耐氧化能力。
ﻫ溶液的电化学氧化过程一般表示为:溶液→氧化产物(气体、溶液及固体物质)+ne-任何溶剂的氧化都会使电解质浓度升高,电解液稳定性下降,最终影响电池的容量。
假设每次充电时都消耗一小部分电解液,那么在电池装配时就需要更多的电解液。
对于恒定的容器来说,这就意味着装入更少量的活性物质,这样会造成初始容量的下降。
此外,若产生固体产物,则会在电极表面形成钝化膜,这将引起电池极化增大而降低电池的输出电压。
ﻫ二、电解液分解(还原)ﻫI 在电极上分解1、电解质在正极上分解:ﻫ电解液由溶剂与支持电解质组成,在正极分解后通常形成不溶性产物Li2Co3 与LiＦ等,通过阻塞电极的孔隙而降低电池容量,电解液还原反应对电池的容量与循环寿命会产生不良影响,并且由于还原产生了气体会使电池内压升高,从而导致安全问题。
ﻫ正极分解电压通常大于4、５Ｖ(相对于Ｌi/Ｌi＋),所以,它们在正极上不易分解。
相反,电解质在负极较易分解。
2ﻫ、电解质在负极上分解:ﻫ电解液在石墨与其它嵌锂碳负极上稳定性不高,容易反应产生不可逆容量。
初次充放电时电解液分解会在电极表面形成钝化膜,钝化膜能将电解液与碳负极隔开阻止电解液的进一步分解。
从而维持碳负极的结构稳定性。
理想条件下电解液的还原限制在钝化膜的形成阶段,当循环稳定后该过程不再发生。
ﻫ钝化膜的形成ﻫ电解质盐的还原参与钝化膜的形成,有利于钝化膜的稳定化,但ﻫ(1)还原产生的不溶物对溶剂还原生成物会产生不利影响;(2)电解质盐还原时电解液的浓度减小,最终导致电池容量损失(ＬiPF6 还原生成LｉF、ＬixPF5－x、PＦ3O 与PF3);ﻫ(３)钝化膜的形成要消耗锂离子,这会导致两极间容量失衡而造成整个电池比容量降低。
(4)如果钝化膜上有裂缝,则溶剂分子能透入,使钝化膜加厚,这样不但消耗更多的锂,而且有可能阻塞碳表面上的微孔,导致锂无法嵌入与脱出,造成不可逆容量损失。
在电解液中加一些无机添加剂,如CO2,Ｎ２O,CO,SO2与Sx2-等,可加速钝化膜的形成,并能抑制溶剂的共嵌与分解,加入冠醚类有机添加剂也有同样的效果,其中以1２冠4醚最佳。
成膜容量损失的因素:(1)工艺中使用碳的类型;ﻫ(2)电解液成份;(３)电极或电解液中添加剂。
Blｙr认为离子交换反应从活性物质粒子表面向其核心推进,形成的新相包埋了原来的活性物质,粒子表面形成了离子与电子导电性较低的钝化膜,因此贮存之后的尖晶石比贮存前具有更大的极化。
Ｚhａｎg通过对电极材料循环前后的交流阻抗谱的比较分析发现,随着循环次数的增加,表面钝化层的电阻增加,界面电容减小。
反映出钝化层的厚度就是随循环次数而增加的。
锰的溶解及电解液的分解导致了钝化膜的形成,高温条件更有利于这些反应的进行。
这将造成活性物质粒子间接触电阻及Li+迁移电阻的增大,从而使电池的极化增大,充放电不完全,容量减小。
ﻫIＩ电解液的还原机理ﻫ电解液中常常含有氧、水、二氧化碳等杂质,在电池充放电过程中发生氧化还原反应。
电解液的还原机理包括溶剂还原、电解质还原及杂质还原三方面: ﻫ１、溶剂的还原ﻫPC与EC的还原包括一电子反应与二电子反应过程,二电子反应形成Ｌi２CＯ３:Ｆong等认为,在第一次放电过程中,电极电势接近O、8V(ｖs、Li／Ｌi+)时,PC/EC在石墨上发生电化学反应,生成ＣH=CHCＨ3(g)/CH2＝CH2(ｇ)与ＬiＣＯ3 (s),导致石墨电极上的不可逆容量损失。
Aｕｒbａch等对各种电解液在金属锂电极与碳基电极上还原机理及其产物进行了广泛的研究,发现PC的一电子反应机理产生ROCO2Lｉ与丙烯。
RＯCO2Ｌi对痕量水很敏感,有微量水存在时主要产物为Li2ＣO３与丙稀,但在干燥情况下并无Li2CO3产生。
DＥＣ的还原: ﻫEin-Ｅli Y报道,由碳酸二乙酯(DＥＣ)与碳酸二甲酯(ＤMC)混合而成的电解液,在电池中会发生交换反应,生成碳酸甲乙酯(EMＣ),对容量损失产生一定的影响。
ﻫ2、电解质的还原电解质的还原反应通常被认为就是参与了碳电极表面膜的形成,因此其种类及浓度都将影响碳电极的性能。
在某些情况下,电解质的还原有助于碳表面的稳定,可形成所需的钝化层。
一般认为,支持电解质要比溶剂容易还原,还原产物夹杂于负极沉积膜中而影响电池的容量衰减。
几种支持电解质可能发生的还原反应如下: ﻫ最后一步:3、杂质还原(1)电解液中水含量过高会生成LiOＨ(s)与Li2O 沉积层,不利于锂离子嵌入,造成不可逆容量损失:ﻫH2O＋e→ＯH-＋1/2H２ＯH－＋Lｉ＋→ＬiOH(s)ﻫLiＯＨ＋Ｌｉ＋+ｅ→Li２O(s)+1／2Ｈ2生成LiOH(ｓ)在电极表面沉积,形成电阻很大的表面膜,阻碍Ｌｉ+嵌入石墨电极,从而导致不可逆容量损失。
溶剂中微量水(1０0－300×10－6)对石墨电极性能没影响。
(２)溶剂中的CＯ２在负极上能还原生成CO 与LiＣＯ３(s):ﻫ2CO2+２e+２Li+→Lｉ2CO3+COﻫCO 会使电池内压升高,而Ｌi2ＣO３(s)使电池内阻增大影响电池性能。
(3)溶剂中的氧的存在也会形成Ｌｉ2Ｏﻫ1/２O２＋2e+２Li+→Lｉ2O因为金属锂与完全嵌锂的碳之间电位差较小,电解液在碳上的还原与在锂上的还原类似。
三、自放电ﻫ自放电就是指电池在未使用状态下,电容量自然损失的现象。
锂离子电池自放电导致容量损失分两种情况:一就是可逆容量损失;二就是不可逆容量的损失。
可逆容量损失就是指损失的容量能在充电时恢复,而不可逆容量损失则相反,正负极在充电状态下可能与电解质发生微电池作用,发生锂离子嵌入与脱嵌,正负极嵌入与脱嵌的锂离子只与电解液的锂离子有关,正负极容量因此不平衡,充电时这部分容量损失不能恢复。
如:锂锰氧化物正极与溶剂会发生微电池作用产生自放电造成不可逆容量损失:ﻫLiyMn2Ｏ4＋xLi++xe→Lｉy+ｘＭn2O４溶剂分子(如PC)在导电性物质碳黑或集流体表面上作为微电池负极氧化:xPC→xPＣ-自由基＋xe ﻫ同样,负极活性物质可能会与电解液发生微电池作用产生自放电造成不可逆容量损失,电解质(如ＬｉPF6)在导电性物质上还原:ＰF5+xe→PＦ5-ｘﻫ充电状态下的碳化锂作为微电池的负极脱去锂离子而被氧化:LiyC６→Liy-xC6+xLｉ++xe ﻫ自放电影响因素:正极材料的制作工艺;电池的制作工艺; ﻫ电解液的性质;温度;时间。
自放电速率主要受溶剂氧化速率控制,因此溶剂的稳定性影响着电池的贮存寿命。
ﻫ溶剂的氧化主要发生在碳黑表面,降低碳黑表面积可以控制自放电速率,但对于ＬiMn2O4正极材料来说,降低活性物质表面积同样重要,同时集电体表面对溶剂氧化所起的作用也不容忽视。
ﻫ通过电池隔膜而泄漏的电流也可以造成锂离子电池中的自放电,但该过程受到隔膜电阻的限制,以极低的速率发生,并与温度无关。
考虑到电池的自放电速率强烈地依赖于温度,故这一过程并非自放电中的主要机理。
ﻫ如果负极处于充足电的状态而正极发生自放电,电池内容量平衡被破坏,将导致永久性容量损失。
长时间或经常自放电时,锂有可能沉积在碳上,增大两极间容量不平衡程度。
Pistｏia等比较了３种主要金属氧化物正极在各种不同电解液中的自放电速率,发现自放电速率随电解液不同而不同。
并指出自放电的氧化产物堵塞电极材料上的微孔,使锂的嵌入与脱出困难并且使内阻增大与放电效率降低,从而导致不可逆容量损失四、电极不稳定性ﻫ正极活性物质在充电状态下会氧化电解质分解而造成容量损失。
影响正极材料溶解的因素有:正极活性物质的结构缺陷;充电电势过高;正极材料中炭黑的含量。