专业锂电池自放电分析
干货丨锂电池充放电测试方法详解
干货丨锂电池充放电测试方法详解锂离子电池的循环寿命是其重要的性能指标，无论正极材料还是负极材料的研究，都需在实验室中对应用材料组装的电池循环性能测试，本文对实验仪器及方法都进行了详解。
扣式电池充放电模式包括恒流充电、恒压充电、恒流放电、恒阻放电、混合式充放电以及阶跃式等不同模式充放电。
实验室中常采用恒流充电(CC)、恒流-恒压充电(CC-CV)、恒压充电(CV)、恒流放电(DC)对电池充放电行为进行测试分析，而阶跃式充放电模式则多用于直流内阻、极化和扩散阻抗性能的测试。
考虑到活性材料的含量以及极片尺寸对测试电流的影响，恒流充电中常以电流密度形式出现，如mA/g(单位活性物质质量的电流)、mA/cm2(单位极片面积的电流)。
充放电电流的大小常采用充放电倍率来表示，即：充放电倍率(C)=充放电电流(mA)/额定容量(mA˙h)，如额定容量为1000 mA˙h的电池以500 mA的电流充放电，则充放电倍率为0.5 C。
目前电动汽车用锂离子电池已发布使用的行业标准QCT/743—2006中指出锂离子通用的充放电电流为C/3，因此含C/3 的充放电行为测试也常出现在实验室锂离子电池充放电测试中。
倍率性能测试有3 种形式，包括采用相同倍率恒流恒压充电，并以不同倍率恒流放电测试，表征和评估锂离子电池在不同放电倍率时的性能;或者采用相同的倍率进行恒流放电，并以不同倍率恒流充电测试，表征电池在不同倍率下的充电性能;以及充放电采用相同倍率进行充放电测试。
常采用的充放电倍率有0.02 C，0.05 C，0.1 C，C/3，0.5 C，1 C，2 C，3 C，5 C 和10 C 等。
对电池的循环性能进行测试时，主要需确定电池的充放电模式，周期性循环至电池容量下降到某一规定值时(通常为额定容量的80%)，电池所经历的充放电次数，或者对比循环相同周次后电池剩余容量，以此表征测试电池循环性能。
此外，电池的测试环境对其充放电性能有一定的影响。
锂电池自放电检测方法
锂电池自放电检测方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊锂电池自放电检测方法。
这可真是个重要的事儿啊，就好比咱人的身体要定期检查一样。
想象一下，锂电池就像我们的手机呀、电动车呀这些宝贝的“心脏”，要是它出了啥问题，那可不得了。
而自放电呢，就是这个“心脏”可能会出现的小毛病之一。
那怎么才能知道它有没有自放电呢？咱可以用个简单的办法，就像观察一个人是不是偷偷懒一样。
把充满电的锂电池放那儿，过一段时间，看看它的电量有没有变少。
要是变少了，嘿，那可能就有自放电的情况啦！这就好比你把一碗满满的水放那儿，过一阵儿再去看，水少了，那肯定有问题呀！还有一种方法呢，就是用专门的仪器来检测。
这就像医生用那些高级的仪器给咱检查身体一样。
通过这些仪器，可以更准确地知道锂电池的自放电情况。
你说这是不是很神奇呀？哎呀，你说这锂电池自放电要是没及时发现，那后果可不堪设想啊！就像一个人一直生病却不知道，等发现的时候可能就晚啦！所以咱可得重视起来呀！咱平时用锂电池的东西也要注意保养，就像咱要照顾好自己的身体一样。
别老是过度使用，也别让它处在一些恶劣的环境里。
这就跟咱人一样，不能老熬夜，也不能在太冷太热的地方待太久。
还有啊，要是发现锂电池有啥不对劲的地方，可别拖着，赶紧去检查检查。
别等问题大了才后悔莫及呀！你想想，要是你的手机突然没电了，那多耽误事儿呀！总之呢，锂电池自放电检测可真是个重要的事儿。
咱可得多上心，多留意。
别等到出了问题才来着急。
咱要像爱护自己的宝贝一样爱护这些锂电池，让它们好好地为我们服务，不是吗？这样我们的生活才能更方便、更美好呀！所以，大家一定要记住这些检测方法哦，可别不当回事儿呀！。
锂离子电池自放电，终于有人总结透彻了
锂离子电池自放电，终于有人总结透彻了导读：自放电的一致性是影响因素的一个重要部分，自放电不一致的电池在一段时间储存之后SOC会发生较大的差异，会极大地影响它的容量和安全性。
对其进行研究，有助于提高我们的电池组的整体水平，获得更高的寿命，降低产品的不良率。
含一定电量的电池，在某一温度下，在保存一段时间后，会损失一部分容量，这就是自放电。
简单理解，自放电就是电池在没有使用的情况下容量损失，如负极的电量自己回到正极或是电池的电量通过副反应反应掉了。
自放电的重要性目前锂电池在类似于笔记本，数码相机，数码摄像机等各种数码设备中的使用越来越广泛，另外，在汽车，移动基站，储能电站等当中也有广阔的前景。
在这种情况下，电池的使用不再像手机中那样单独出现，而更多是以串联或并联的电池组的形式出现。
电池组的容量和寿命不仅与每一个单个电池有关，更与每个电池之间的一致性有关。
不好的一致性将会极大拖累电池组的表现。
自放电的一致性是影响因素的一个重要部分，自放电不一致的电池在一段时间储存之后SOC会发生较大的差异，会极大地影响它的容量和安全性。
对其进行研究，有助于提高我们的电池组的整体水平，获得更高的寿命，降低产品的不良率。
自放电机理锂钴石墨电池电极反应如下：电池开路时，不发生以上反应，但电量依然会降低，这主要是由于电池自放电所造成。
造成自放电的原因主要有：a.电解液局部电子传导或其它内部短路引起的内部电子泄露。
b.由于电池密封圈或垫圈的绝缘性不佳或外部铅壳之间的电阻不够大（外部导体，湿度）而引起的外部电子泄露。
c.电极/电解液的反应，如阳极的腐蚀或阴极由于电解液、杂质而被还原。
d.电极活性材料局部分解。
e.由于分解产物（不溶物及被吸附的气体）而使电极钝化。
f.电极机械磨损或与集流体间电阻变大。
自放电的影响1、自放电导致储存过程容量下降几个典型的自放电过大造成的问题：1、汽车停车时间过久，启动不了；2、电池入库前电压等一切正常，待出货时发现低电压甚至零电压；3、夏天车载GPS放在车上，过段时间使用感觉电量或使用时间明显不足，甚至伴随电池发鼓。
锂电池自放电的原因及控制手段
【技术π】锂电池自放电的原因及控制手段编者按物理微短路是造成锂电池低压的直接原因，其直接表现是电池在常温、高温存储一段时间后，电池电压低于正常截止电压。
与化学反应引起自放电相比，物理微短路引起的自放电是不会造成锂电池容量不可逆的损失的。
【文/锂电派】锂电池由于受到电解液适配性、石墨负极特性、装配不一致等原因，常常会在使用或存放过程中出现电压下降的现象。
电压下降，很大一部分原因是电芯自身的自放电引起的。
电池自放电大小可以用两种形式来表示：一是用每天电压下降了多少mV来衡量，单位便是mV/天，好的电池一天压降不会超过2mV；另外一种也是常用的K值表示法，即单位时间内压降多少，也就是mV/h，一个小时电压下降了多少mV，好的电池K值一般都在0.08mV/h以内。
K=OCV2-OCV1/△T一、引起自放电的原因引起锂电池自放电过大的原因有二：物理微短路和化学反应。
下面将对两个原因进行分析：1、物理微短路物理微短路是造成锂电池低压的直接原因，其直接表现是电池在常温、高温存储一段时间后，电池电压低于正常截止电压。
与化学反应引起自放电相比，物理微短路引起的自放电是不会造成锂电池容量不可逆的损失的。
引起物理微短路的情况很多，分为如下几种：a、粉尘和毛刺我们将微短路的电池拆开，经常发现电池的隔膜上会出现黑点。
如果黑点的位置处于隔膜中间，那么便大概率是粉尘击穿。
如果黑点处于边缘位置占多数，便是极片分切过程中产生的毛刺引起的，这两点比较好辨别。
b.正负极的金属杂质在电池中，金属杂质发生化学和电化学腐蚀反应，溶解到电解液中：M →Mn+ + ne-；此后，Mn+迁移到负极，并发生金属沉积：Mn+ + ne-→M；随着时间的增加，金属枝晶在不断生长，最后穿透隔膜，导致正负极的微短路，不断消耗电量，导致电压降低。
①正极金属杂质正极的金属杂质经过充电反应后，也是击穿隔膜，在隔膜上形成黑点，造成了物理微短路。
一般来说，只要是金属杂质，都会对电池自放电产生较大影响，一般是金属单质影响最大。
空间用锂离子电池自放电测试方法
空间用锂离子电池自放电测试方法1. 引言嘿，大家好！今天我们来聊聊一个既有趣又实用的话题——锂离子电池的自放电测试方法。
可能有朋友会问：“自放电是个啥？”别急，听我慢慢道来。
我们都知道，锂离子电池在日常生活中可谓是无处不在，从手机到电动汽车，简直是我们的“动力小精灵”。
不过，电池也是有脾气的，有时候它们会在不发一言的情况下，默默地把电能消耗掉，这就是自放电。
想想看，刚充满电的电池，过几天居然电量不见了，心情可想而知！今天，我们就来看看怎么测试这种神秘的自放电现象。
2. 自放电的基本概念2.1 什么是自放电？首先，自放电就是电池在没有负载的情况下，电量逐渐减少的过程。
就像人吃了顿饭，虽然没运动，肚子也还是会慢慢消化，没多久就得再吃一顿。
锂离子电池的自放电率受多种因素影响，比如温度、湿度、储存时间等等。
大热天的电池总是更容易“消失”，就像冰淇淋在阳光下慢慢融化。
哎，心疼它们啊！2.2 自放电的影响因素自放电率的高低对电池的性能影响可大了。
想象一下，你买了一款新手机，结果电池老是没电，真是让人心烦意乱。
除了温度之外，电池的化学成分、制造工艺以及老化程度都可能影响它的自放电。
简而言之，电池就像人一样，有的年轻力壮，有的却是“老态龙钟”，自放电能力差得可怕。
3. 自放电测试方法3.1 准备工作要测试自放电，我们需要做好一系列准备工作。
首先，当然是要有锂离子电池啦！别忘了准备一个电压表，帮助我们随时监测电池的电量。
这就像是给电池装上了一个“心率监测仪”，随时可以知道它的状态。
接下来，选择一个适合的环境。
温度太高或太低都不好，咱们得让电池在一个“舒适”的环境里进行测试。
3.2 测试步骤好了，准备工作都搞定了，接下来就进入测试环节。
首先，把电池充满电，确保它处于100%的状态。
接下来，使用电压表记录下这个时候的电压值。
然后，把电池放到一个安静的地方，不要碰它，给它留点私人空间。
每隔几天就来检查一次电压，看看它的电量变化。
锂离子电池自放电原因
锂离子电池自放电原因
锂离子电池作为一种广泛使用的储能设备，自放电也是其经常面
临的问题。
下面，让我们来探讨一下锂离子电池自放电的原因。
1.电池化学反应
首先，锂离子电池的自放电主要是由于电池中的化学反应引起的。
在充放电过程中，电池内部的化学反应会不断地产生电子，但在电路
未接通的情况下，这些电子将无处可去，只能在电池中进行自放电。
2.存储条件
存储条件也是影响锂离子电池自放电的主要因素之一。
特别是在
高温环境下，电池内部化学活性增强，自放电速度更快。
此外，不良
的存储条件，如潮湿、阳光直射等，也会引起电池容器内部腐蚀，导
致自放电增加。
3.电池质量
对于同一型号、同一生产批次的锂离子电池来说，电池质量的高
低也会直接影响其自放电情况。
具体来说，质量优秀的锂离子电池采
用优质的电解液，内部化学反应速度更慢，自放电也更少。
4.电极材料
电极材料也是影响锂离子电池自放电情况的一个重要因素。
在不
同的电极材料中，锂离子的扩散也会略有不同。
如果电极材料的比表
面积小，极化现象严重，在充电和放电过程中容易产生副反应，造成
电极材料的损耗和电极活性物质的流失，导致自放电率增加。
总之，影响锂离子电池自放电的因素很多，但是在实际生产、存
储和使用过程中，可以采取一系列措施来减少锂离子电池的自放电率。
例如，在存储时采取保湿、降温、隔离的措施，选择优质的电池、电
极材料等，确保锂离子电池的质量和使用寿命。
锂电池分容后自放电的探讨-下篇
锂电池分容后自放电的探讨-下篇本文主要讲解锂电池分容后自放电的探索，因为篇幅有限，会分为上中下三篇进行细讲，此为下篇。
上篇和中篇文章可以点击下方链接查看影响自放电进程的因素如果电池本身存在因为物理和化学原因的自放电，且超过了设定的控制标准，那挑选出来的电池处理一点也不可惜，还提前发现了问题电池。
但也存在另一类的情况，因为一些干扰，给我们展示的结果显示自放电存在异常，而实际情况下，电池的物理+化学自放电处于可控范围，这样的情况也存在。
比如我们知道，一个产品最终展示给我们的变差，即总变差=产品固有变差+检测变差，如果产品本身固有变差一定，检测本身不制造产品变差，只是影响总变差，检测的大幅度波动可能会给我迥异的结果。
也是我们常说的第二类错误，测量导致的自放电数值异常。
这时候我们需要注意，两次测试时候所选用的测量设备的测量系统是否满足，如精度是否足够，分辨率10mV的设备是测不出1mV波动的压降数据的；准确度是否足够，测量的值和实际的值是否一致，测量设备是否经过了定期的校准；同一设备多次测试时候一致性是否满足要求；两台测试设备间是否具有极高的一致性等都需要进一步监控和明确。
除此之外，还有一些干扰自放电测量值的因素，本身并不会导致自放电，但是会干扰自放电的进程，比如极化、温度、时间、SOC荷电状态。
极化对自放电的影响电池在充放电过程中会产生极化现象，电子流动速度快于电极反应速度，阳极电位向正移、阴极电位向负移、从而减少了电位差。
进一步，极化又可以分为欧姆计划、浓差极化和电化学极化。
欧姆极化主要由电池内部各连接部分的电阻造成，电流减小，极化减小，电流停止则消失；电化学极化是电极表面的电化学反应的延迟性造成，随着电流减少降低；浓差极化则是由于离子扩散的延迟性，造成电极表面和电解液之间的浓度差，也会随着电流的下降逐渐降低和消失。
影响这些极化的因素主要有电解液（电导率）；活性物质（活性物质颗粒和微观结构，会让锂离子嵌入通道不同）；导电剂（导电剂对内阻的影响）；极片面密度及均一性（厚度越大，不均一会产生较大浓差极化）；压实密度（压实密度大，材料和电解液接触相对少，影响浓差极化和欧姆极化）。
锂电池自放电原因及测量方式
锂电池自放电原因及测量方式《锂电池自放电原因及测量方式》随着科技的不断进步，锂电池作为一种高能量密度和长寿命的电池，已经广泛应用于手机、笔记本电脑、电动车等设备中。
然而，锂电池在长时间不使用时会出现自放电现象，导致电池电量的减少。
本文将探讨锂电池自放电的原因，并介绍一些常用的测量方式。
锂电池自放电的原因主要有以下几点：1. 温度：高温环境会加快锂电池内部反应的速度，导致自放电加剧。
特别是在较高的温度下，锂电池的自放电会显著增加。
2. 电化学反应：锂电池的自放电是由于电化学反应中的一些副反应，如阳极和阴极之间的杂质、溶液中的金属离子和氧气与电极的反应等。
3. 电解质渗透：锂电池中的电解质会逐渐渗透到隔膜和软包装中，引起自放电。
此外，锂电池的阴极材料也会与电解质发生反应，导致自放电。
测量锂电池自放电的方式有多种方法，下面介绍一些常见的测量方式：1. 静置法：将锂电池放置在一段时间后，使用电压表或电流表测量电池电压或电流变化。
通过比较不同时间点的电压或电流大小，可以评估锂电池的自放电程度。
2. 循环法：通过将锂电池在充放电循环之间进行静置，观察电池电压或电流的变化。
循环法可以更直观地观察锂电池的自放电情况。
3. 电化学阻抗谱测量：通过测量锂电池内部的电化学阻抗谱，可以分析锂电池的自放电情况。
电化学阻抗谱是指在不同频率下测量的电压和电流之间的相位差和幅度，通过分析阻抗谱可以了解锂电池的电化学特性。
通过测量锂电池的自放电情况，可以准确评估电池的性能和寿命。
因此，科学地了解锂电池自放电的原因和测量方式对电池的使用和维护至关重要，可以有效延长电池的使用寿命，提高电池的可靠性和效率。
总之，锂电池自放电是由多种因素引起的，包括温度、电化学反应和电解质渗透等。
通过静置法、循环法和电化学阻抗谱测量等方式可以评估锂电池的自放电程度。
通过科学地了解锂电池自放电的原因和测量方式，我们可以更好地管理和维护锂电池，提高其使用寿命和性能。
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Fe2+ + Lix+2CoO2 Fe + Lix+2CoO2
•满电储存时，除负极上原有的单质铁外,其它铁离子也 在负极上发生还原析出，发生积累。
Fe3+ + LixＣ - e Fe2+ + LixC + 2e
Fe2+ + Lix-1Ｃ Fe + Lix-2Ｃ
注：溶液中的离子均为溶剂化的离子
还原沉积
0V 3.382V 1.385V 3.2V 约3.3V 3.816V 2.605V
Fe 引起自放电机理
溶剂化过程：
FeO
+ n 1S
n 2S n 3S
FeO(S)n1
Fe2O3 (S)n2 Fe2O3 (S)n3
Fe2O3 + Fe3O4 +
Fe析出过程：
•满电储存时，在正极上发生氧化。
Fe3+ + LixCoO2 + e Fe2+ + LixCoO2 + 2e
专业锂电池自放电分析
结果分析
SEM/EDX
Fe
SEM/EDX
分析结果
Fe
机理分析
Fe氧化还原电位分析
酸性条件下电极材料氧化还原电位分析 （vsLi+/Li）
Li Li+ + e Cu Cu2+ + 2e Al Al3+ + 3e LiC6 Li + e + 6C LiCoO2 CoO2+ Li + e Fe2+ Fe3+ + e Fe Fe2+ + 2e
棕黄色
淡绿色Fe化合物晶形结构源自氧化迁移Li+
Fe3+ Fe3+
Li+
e Fe2+
Fe
e Fe2+ e
Fe Fe
e Fe2+
e Fe2+ e Fe3+
Cathode
Anode
Figure 1 Redox mechanism of Fe in charge state
单质Fe沉积和积累过程：
•除负极本身的单质铁外,随着过程的进行，被还原的单 质铁在负极上发生积累，产生尖硬的利角。
沉积
晶态结构
单质Fe刺穿隔膜过程：
•当负极处的单质铁积累到一定程度，沉积铁尖硬的棱角会 刺穿隔膜，发生微短路，进一步导致自放电。 Depositional Iron
Cathode
Anode
Separator
FeF3的形成及沉积
•刺穿隔膜后，引起的自放电速度加快。电解质盐在这个过 程中会逐渐放出HF，它将氧化单质Fe而形成稳定FeF3，甚 至形成FeF3.3H2O,由于其电子导电能差，最后形成一种凸起 的、直接接触正负极SEI膜。
Fe3+ + F- + H+
Fe2+
•FeF3.3H2O的颜色呈棕黄色，这也正好与拆开电池 观察到的现象一致。 •FeF3的电子绝缘性决定了再次充放电时电池性能的稳 定、安全和可靠性，可以正常使用。
几种Fe化合物的颜色
NO.
1
化合物
FeO
颜色
黑色
2
3
Fe2O3
Fe3O4
红棕色
黑色
4
5
FeF3
FeF3.3H2O