关于锂离子电池自放电的原因以及过放电现象的研究

在生活中，你可能接触过各种各样的电子产品，那么你可能并不知道它的一些组成部分，比如它可能含有的锂离子电池，那么接下来让小编带领大家一起学习锂离子电池。

锂离子电池自放电现象的研究

自放电是一种现象，其中电池的容量在存储过程中自然会丢失，通常表现为经过一段时间的存储后开路电压下降。锂离子电池的自放电根据反应类型可分为物理自放电和化学自放电。根据自放电对电池的影响，一些客户将自放电分为两类：可逆补偿容量损失的自放电和不可逆补偿容量损失的自放电。通常，由物理自放电引起的容量损失是可逆的。化学自放电引起的容量损失是不可逆的。

锂离子电池由于其无污染，比能量高和循环寿命长等特点而被广泛用于各种仪器和电动汽车中作为能源系统。锂离子电池自放电的存在不仅造成电池本身能量的损失，而且电池之间自放电的不一致也会缩短锂离子电池组的使用寿命，快速的容量退化将导致电池管理系统(BMS)预测具有较大误差的电池充电状态(SOC)，并且电动汽车的控制策略将失败。导致电动汽车电池系统的过放电。

锂离子电池自放电的原因

1.可逆容量损失的原因：可逆容量损失的原因是发生可逆放电反应，其原理与电池的正常放电反应相同。区别在于正常的放电电子路径是外部电路，反应速度非常快。自放电电子路径是电解质，反应速度很慢。

2.不可逆容量损失的原因：当电池内部发生不可逆反应时，导致的容量损失就是不可逆容量损失。发生的不可逆反应的类型主要包括：正极与电解质之间的不可逆反应，负极材料与电解质之间的不可逆反应，电解质本身中的杂质引起的不可逆反应以及微短路。在生产过程中由杂质引起的电路不可逆的反应。

自放电率是衡量锂离子电池寿命的重要参数，自放电过程发生在电池内部，并且与电池材料和过程有关，并随环境温度，存储时间，和充电状态。快速检测锂离子电池的自放电可缩短自放电参数测量的时间，并提高其准确性。自放电检测可以应用于电池组合技术，为电池稠度研究和实际应用中的分类理论理论提供新思路，进而提高锂离子电池的性能。

锂离子电池过放电现象的研究

电池将内部存储的电量放电后，电压达到一定值后继续放电会导致过放电，通常根据放电电流确定放电截止电压。电池的过度放电可能给电池带来灾难性的后果，特别是大电流的过度放电或反复的过度放电会对电池产生更大的影响。一般来说，过放电会增加电池的内部压力，而正极和负极活性物质是可逆的。即使损坏，即使充电，也只能部分恢复容量，并且衰减会很大。

为了确保放电后石墨层中残留一些锂离子，必须严格限制最小放电终止电压，这意味着锂离子电池不能过放电。最终放电电压通常为3.0V / cell，最小值不应低于2.5V / cell。电池放电时间的长短与电池容量和放电电流有关。电池放电时间(小时)=电池容量/放电电流;锂离子电池的放电电流不应超过电池容量的3倍，否则会损坏电池。

锂离子电池过放电的影响

1.电池标准中指定的端子电压值是电池连续放电时达到的电压值;但是，实际使用过程中大多是间歇放电，因此即使放电达到规定的端子电压值，也会经常发生过放电。

2.电池放电至终止电压后，静置几分钟至半小时，电池电压将自动升高。这使用户误以为电池仍然可以继续放电，从而导致电池过放电。

3.电池定期充电和放电。尽管与以前相比可以增加电池容量，但是连续的过度深放电不仅将无法进一步激活未参与反应的活性物质，而且还将产生积极的影响。栅极腐蚀以及部分α-PbO2转化为β-PbO2不可避免地会缩短电池的循环寿命。放电深度越深，电池容量下降越快，过度放电和定期处理的副作用越明显，并且电池的循环寿命越短。

相信通过阅读上面的内容，大家对锂离子电池有了初步的了解，同时也希望大家在学习过程中，做好总结，这样才能不断提升自己的设计水平。