锂电池自放电现象
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！。
锂离子电池自放电行为研究概述
锂离子电池自放电行为研究概述杨增武;苗萌;贺狄龙【摘要】随着锂离子电池能量密度进一步提高和成本进一步降低,其在电动汽车和储能领域得到了广泛的应用.锂离子电池自放电一致性对电动汽车和储能系统的寿命和可靠性有着非常重要的影响.从锂离子电池自放电形成机理、影响因素以及检测方法等方面对近年来锂离子电池自放电研究成果进行了综述.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)006【总页数】3页(P1309-1311)【关键词】锂离子电池;电动汽车;自放电;检测方法【作者】杨增武;苗萌;贺狄龙【作者单位】合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230001;合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230001;合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230001【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、体积小、容量大、循环寿命长、无记忆效应和无污染等优点，被广泛应用于MP3、智能手机、笔记本电脑、数码相机等便携式消费电子产品。
随着电池成本的降低，寿命及可靠性的进一步提高，电动汽车和能源存储有望在未来成为锂离子电池第一大应用领域[1-2]。
随着科技的进步，人们对电池的自放电一致性要求也越来越高。
对于单体电池，锂离子电池的性能完全可以满足电子产品的要求，但是在电动汽车和储能系统中，单体电池是通过串联、并联或者串并联成为一个电池组，所以电池组内的电池必须保证良好的自放电一致性，才能保证在充电或存储过程中不会出现当其他电池已达到较高电位而某个电池还在较低电位时导致其他电池过充[3]。
本文对自放电的形成机理、主要影响因素以及近年来形成的自放电检测方法等研究成果进行了系统的总结。
自放电是电池在存储中容量自然损失的一种现象，一般表现为存储一段时间后开路电压(OCV)下降[4]。
锂离子电池自放电按照反应类型可分为物理自放电和化学自放电[5-7]。
从自放电对电池的影响，又可将自放电分为两类：损失容量能够可逆得到补偿的自放电，以及损失容量无法可逆得到补偿的自放电。
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。
锂电自放电
锂电自放电
锂电池自放电是指电池在开路静置过程中电压下降的现象。
自放电一般可分为两种：可逆自放电和不可逆自放电。
自放电的影响因素主要包括：
1. 正极材料：正极材料过渡金属及杂质在负极析出导致内短路，从而增加锂电池的自放电。
2. 负极材料：电解液或杂质对负极表面的腐蚀；电极材料在电解液中的溶解；电极被电解液分解的不溶固体或气体覆盖，形成钝化层等。
3. 电解液：电解液或杂质对负极表面的腐蚀；电极材料在电解液中的溶解；电极被电解液分解的不溶固体或气体覆盖，形成钝化层等。
4. 存储状态：温度、湿度、杂质等都会影响电池的自放电。
此外，物理微短路和化学反应也是引起锂电池自放电过大的原因。
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。
化学反应则是指正极与电解液反应、负极与电解液反应、电解液自带杂质引起的反应，以及制成时所携带杂质造成的微短路引起的不可逆反应等。
为了减小锂电池自放电率，需要提高锂电池的制造工艺和材料，并采取有效的措施控制储存环境，避免过高或过低的温度和湿度，以及防止杂质进入电池内部。
同时，定期检查和测试电池的自放电情况，及时处理问题电池，以确保电池的安全使用。
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）。
磷酸铁锂合成温度_化学自放电_概述及解释说明
磷酸铁锂合成温度化学自放电概述及解释说明1. 引言1.1 概述磷酸铁锂是一种重要的正极材料，具有高能量密度、长循环寿命和较低的成本等优势，因此在锂离子电池领域得到广泛应用。
然而，在实际使用中，磷酸铁锂电池存在一个普遍的问题，即化学自放电现象，这会导致电池储存能量逐渐减少。
1.2 文章结构本文将围绕磷酸铁锂合成温度和化学自放电进行综述与解释说明。
首先，我们将介绍磷酸铁锂合成温度的基本原理和影响因素，并探讨最佳合成温度的确定方法。
接下来，我们将概述化学自放电现象及其原因分析，并对化学自放电机理进行解释说明。
此外，我们还会通过实验研究和案例分析来验证相关结论，并讨论其结果解释与启示意义。
最后，在结论部分，我们将总结主要观点和发现结果，并讨论研究存在的局限性和不足之处。
同时展望进一步的研究方向和应用前景等内容。
1.3 目的本文的目的旨在全面了解磷酸铁锂合成温度对其性能和化学自放电现象的影响，为进一步优化锂离子电池的设计和应用提供理论依据和实验指导。
通过深入探讨磷酸铁锂合成温度与化学自放电的关系，有助于我们更好地理解电池材料的特性，并提出改进方案以增强电池性能和减少自放电现象。
2. 磷酸铁锂合成温度2.1 合成原理磷酸铁锂是一种广泛用于锂离子电池正极材料的化合物。
其合成过程中，通常使用固相反应法，将适量的氧化亚铁(FeO)、磷酸(H3PO4)和碳酸锂(Li2CO3)混合，并在高温条件下进行反应。
反应过程中，氧化亚铁与磷酸反应生成磷酸亚铁(FePO4)，然后与碳酸锂反应生成磷酸铁锂(LiFePO4)。
2.2 影响因素磷酸铁锂的晶体结构及性能受到合成温度的影响。
在合成温度较低时，反应速率较慢，需要长时间才能得到完整的产物。
而在高温下，反应速率加快，但可能导致颗粒生长过大或晶格缺陷增多。
因此，选择适宜的合成温度对于获得高质量的磷酸铁锂材料至关重要。
除了反应速率外，温度还影响晶体结构的稳定性和晶格缺陷的形成。
高温下，晶格结构可能变得不稳定，导致晶体结构松散或出现缺陷。
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。
锂电池应该如何放电
东莞市钜大电子有限公司锂电池应该如何放电笔者：I_know_i_ask工具/原料 (2)步骤/方法 (2)锂电池放电深度 (2)锂电池放电率 (3)锂电池自放电 (4)表现形式有两种 (4)注意事项 (5)怎样使用锂电池更安全 (5)步骤/方法 (6)预防措施 (7)聚合物锂离子电池充放电注意事项 (8)1、充电 (8)2、放电 (8)3、过放电 (9)4、具体应用时要求加合格保护电路板。
(9)设备器具用锂电池的工作过程也就是锂电池的放电过程。
锂电池如何放电？是不是所有情况下的锂电池工作机理都是一样的，也就是说，如果在工作环境上有重要差别，那么，非常规条件下的锂电池如何放电？工具/原料锂电池步骤/方法锂电池放电深度锂电池在工作时的放电过程是均衡的，从理论上来说，锂电池放电要注意的是放电速率与放电深度。
放电深度是放电量与标称容量的比值，实用中最好的参照指标是电压，锂电池如何放电才能使放电深度较为科学？一般的标准是：一个锂电池放电到 2.75V和3V之间就可以给电池充电了，因为低于2.75V就容易产生充电电池忌讳的“过放”，过放时，从内部结构来说，一是会造成电解液过度挥发，二是锂电池的负极过度反应使其介质膜发生变化造成脱嵌能力下降，形成容量的永久性损失。
锂电池放电率另外一个能有效说明锂电池如何放电的参数就是放电速率，放电速率也可以转换成放电电流；比如，一个1800mAh的电池以0.1C的速率放电，则放电电流就是180mAh，放电电流通常小一点为好。
所以，在锂电池放电中，从放电深度来看，要注意补充营养；从放电电流来看，要注意细水长流。
因为，锂电池没有其他二次电池的记忆效应，所以，不必在意锂电池如何放电能激活电池的问题。
锂电池自放电锂电池闲置时，实际也有放电现象，叫做自放电，那么，在自放电过程中，锂电池如何放电呢？表现形式有两种一是负极驱使锂离子重新嵌入到正极中；二是电极的溶解，即正极上离子在金属锂上的还原反应。
锂电池小电流放电容量变小的原因
锂电池小电流放电容量变小的原因
锂电池在小电流放电时,其可用容量会比额定容量小,主要有以下几个原因:
1. 极化效应
在放电过程中,正极活性材料表面会形成一层阳离子富集层,而负极活性材料表面会形成一层阴离子富集层,这种局部浓度梯度会导致电极电位发生偏移,从而降低电池的输出电压,使可用容量减小。
这种现象称为极化效应,在小电流放电时更加明显。
2. 副反应增加
锂电池在使用过程中,会伴随一些副反应的发生,如活性材料与电解液发生反应、阳极与阴极材料发生化学反应等。
这些副反应会消耗活性材料,降低电池的有效容量。
在小电流放电时,副反应相对较慢,但由于放电时间较长,副反应积累的影响就会更大。
3. 温度影响
锂电池的工作温度会影响其性能。
在较低温度下,电解液黏度增大,离子传输受阻,导致电池内阻增加,可用容量降低。
而在小电流放电时,电池内部产热量较小,更容易受到环境温度的影响。
4. 自放电
锂电池在存储和使用过程中都会发生一定程度的自放电,导致部分容量损失。
自放电速率较小,但在长时间的小电流放电过程中,自放电造
成的容量损失就会累积较多。
锂电池在小电流放电时,极化效应、副反应增加、温度影响和自放电等因素会导致其可用容量比额定容量小。
通过优化电池设计和使用条件,可以减小这些影响,提高锂电池的实际可用容量。
锂离子电池存储与自放电的关系
自放电的分类：从自放电对电池的影响，可以将自放电分为两种：损失容量能够可逆得到补偿的自放电；损失容量无法可逆补偿的自放电。
按照这两种分类，我们可以大约轮廓性的给出一些自放电的原因。
自放电的原因： 1.造成可逆容量损失的原因：可逆容量损失的原因是发生了可逆放电反应，原理跟电池正常放电反应一致。
不同点是正常放电电子路径为外电路、反应速度很快；自放电的电子路径是电解液、反应速度很慢。
2.造成不可逆容量损失的原因：当电池内部发生了不可逆反应时，所造成的容量损失即为不可逆容量损失的。
所发生不可逆反应的类型主要包括：A:正极与电解液发生的不可逆反应（相对主要发生于锰酸锂、镍酸锂这两种易发生结构缺陷的材料，例如锰酸锂正极与电解液中锂离子的反应：LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4 等）；B:负极材料与电解液发生的不可逆反应（化成时形成的SEI膜就是为了保护负极不受电解液的腐蚀，负极与电解液可能发生的反应为：LiyC6→Liy-xC6+xLi++xe等）；C:电解液自身所带杂质引起的不可逆反应（例如溶剂中CO2可能发生的反应：2CO2＋2e＋2Li＋→Li2CO3＋CO；溶剂中O2发生的反应：1/2O2+2e+2Li+→Li2O ）。
类似的反应不可逆的消耗了电解液中的锂离子，进而损失了电池容量。
D:制成时杂质造成的微短路所引起的不可逆反应。
这一现象是造成个别电池自放电偏大的最主要原因。
空气中的粉尘或者制成时极片、隔膜沾上的金属粉末都会造成内部微短路。
生产时绝对的无尘是做不到的，当粉尘不足以达到刺穿隔膜进而使正负极短路接触时，其对电池的影响并不大；但是当粉尘严重到刺穿隔膜这个“度”时，对电池的影响就会非常明显。
由于有是否刺穿隔膜这个“度”的存在，因此在测试大批电池自放电率时，经常会发现大部分电池的自放电率都集中在一个不大的范围内，而只有小部分电池的自放电明显偏高且分布离散，这些应该就是隔膜被刺穿的电池。
锂离子电池自放电机理
锂离子电池自放电机理
锂离子电池的自放电现象主要是由于物理自放电和化学自放电引起的。
物理自放电的原因包括电池内部金属杂质、粉尘、毛刺等引起的微短路。
这种自放电所造成的容量损失随着电池的充放电进行是可恢复的。
化学自放电则受到更多因素的影响。
例如，水分可以与电解液发生反应，释放出大量的电子，这些电子再嵌入到正极氧化结构中，从而引起正极电位下降，造成低压。
此外，某些电解液溶剂加入后会引起锂离子电池的电压下降过快，这可能是由于溶剂不耐氧化，在存储过程中发生缓慢的化学反应，消耗容量而使得电压下降。
另外，SEI膜（固体电解质界面膜）的重整也会消耗正极锂离子造成电池电压降低，容量减少。
化学自放电中容量损失往往是不可逆的。
除此之外，环境温度越高，锂离子电池的电化学材料的活性越高，因此，锂动力锂电池的正极材料、负极材料、电解液等参与的副的反应会更激烈，在相同的时间段内，造成更多的容量损失。
高温下锂离子电池化学自放电则更显著。
总的来说，锂离子电池的自放电是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
这些因素包括物理因素如微短路、化学因素如水分与电解液的反应、溶剂的影响以及环境温度等。
这些因素的相互作用导致电池自放电现象的出现。
锂电池自放电检测技术研究
引言 随着科技的进步，人们对电池的自放电一致性要求也越来
越高。对于单体电池，锂离子电池的性能完全可以满足电子产 品的要求，但是在电动汽车和储能系统中，单体电池是通过串 联、并联或者串并联成为一个电池组，所以电池组内的电池必 须保证良好的自放电一致性，才能保证在充电或存储过程中不 会出现当其他电池已达到较高电位而某个电池还在较低电位时 导致其他电池过充。
2 自放电机理研究 一般而言，物理自放电所导致的能量损失是可恢复的，而
化学自放电所引起的能量损失则是基本不可逆的。物理自放电 指由物理原因引起的自放电过程，此时电池内部有部分电荷从 负极穿过隔膜到达正极，与正极材料发生还原反应。其原理跟 电池正常放电反应的原理相一致，不同点是正常放电时电子路 径为外电路，反应速度很快，而自放电的电子路径是电解液， 反应速度很慢。物理自放电具有受温度影响小的特点，持续 的物理自放电将最终导致电池开路电压为零，但是其所引起的 能量损失一般是可恢复的，即损失容量能够可逆得到补偿。导 致物理自放电的原因一般为物理微短路。由于电池内部隔膜的 存在，理想电池中电子是不能通过这层隔膜的，但一般情况下 会有少量电子通过隔膜，这就是物理自放电的电流。当隔膜因 为某种原因被破坏后，就会造成物理微短路。经过对自放电严 重的铿电池进行解剖实验分析，发现导致电池物理微短路的原 因主要有以下几种：①隔膜上的粉尘和集流体毛刺。②正极金 属杂质。正极的金属杂质经过充电反应后，在负极析出击穿隔 膜，造成物理微短路。磷酸铁铿电池自放电过大的主要原因即 为铁杂质超标。③负极金属杂质。同正极情况类似，有些时候 我们会发现负极析铜的现象，这就是负极的铜发生了离子化而 沉积在负极表面导致的，最终造成物理微短路。化学自放电是 由电池内部自发的化学反应导致的容量减小的现象。和物理自
自放电分析
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
Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co.,Ltd.
Separator
FeF3的形成及沉积
Fe 引起自放电机理
溶剂化过程：
FeO
+ n1 S
n 2S n 3S
FeO(S)n1
Fe2O3 (S)n2 Fe2O3 (S)n3
Fe2O3 + Fe3O4 +
Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co.,Ltd.
Fe析出过程：
•满电储存时，在正极上发生氧化。
Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co.,Ltd.
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
Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co.,Ltd.
自放电分析
电池自放电是指电池在不对外做功的情况下，电池能量自行消耗的现象。表征为电 池在非使用状态储存的过程中，荷电量自行减少，表现为电池的容量和电压降低。 应该讲所有的锂电池都有自放电现象，只是程度不同。并且自放电分为物理自放电 和化学自放电（借鉴周虎的自放电分析），物理自放电可以使电池的电压可以降到0； 化学自放电不能使电池的电压下降到0。 手工卷绕非常难控制环境：如人员非常多粉尘、汗迹等污染难控制；正负相互交叉 感染；正负极对不齐。都可以引起自放电。但是这些要使电池的电压到0，是非常困 难的事情。从前面许博士给的数据我们也可以看出，即便是在负极中加入正极活性 粉。电池的压降要大一些，但电压一个月后还大于4.0V,以目前的方法，半个月分不 出来。 造成这种现象的最大可能（95%）是一种或几种粉末(Fe、FeO、Fe2O3、Cu、LiCoO2 etc.)。在满电时,负极的电位非常低，Fe2+、 Fe3+、 Cu2+等可以在负极上析出单质， 或是电极上的铁销直接刺穿隔膜，导致内短路。但随着时间的延长，单质Cu、Fe会 被消耗形成FeF2等不导电的物质。并且这种反应是不可逆的，即便是可逆的，那么， 如果量不大，这些金属离子又被分散在电池内。不易再聚集，因此这些电池再充起 电后，便又恢复了正常。如果是铜等惰性金属，金属单质不会被消除；或是在内短 路中对电池的灼烧比较严重，即便是重新充电，那么自放电也会非常的大。但是在 电池的制作过程中铁的引入更加的普遍，如粉浆罐、自动裁切刀、手动裁切刀。详 细见后面的分析。
锂离子电池自放电影响因素及测量方法研
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锂电池自放电测试方法
锂电池自放电测试方法
嘿，你知道锂电池自放电咋测试不？其实超简单！先把锂电池充满电，然后放那儿不动，过一段时间再来看看电量少了多少。
就像你把好吃的放那儿，过段时间看看少没少一样。
这过程可得注意安全，锂电池可不能瞎折腾，万一出点啥问题，那可不得了！就好比你玩火，不小心就会烧到自己。
测试的时候，安全性那是相当重要。
锂电池要是不安全，那可就像个定时炸弹，随时可能爆炸。
稳定性也不能忽视，要是不稳定，测试结果肯定不准。
就像你走路摇摇晃晃的，能走得稳当吗？
这自放电测试的应用场景可多了去了。
比如你想知道你的手机电池是不是老化了，就可以用这个方法。
还有电动车电池，要是自放电太快，那续航肯定不行。
优势也很明显啊，简单易操作，成本还低。
不像有些测试，复杂得让人头疼。
给你说个实际案例哈。
有个哥们儿想知道自己电动车电池咋样，就用这个方法测试了一下。
结果发现自放电有点快，赶紧去换了个新电池。
这下好了，续航又杠杠的了。
你说这方法管用不？
所以啊，锂电池自放电测试方法简单实用，安全稳定，应用场景广泛，
优势明显。
赶紧试试吧！。
锂电池放电原理
锂电池放电原理
锂电池放电原理是指在正负极之间以化学反应方式释放储存在电池内部的化学能的过程。
锂电池通常由锂离子在正负极之间的迁移所驱动。
具体来说，锂离子在放电过程中从负极（锂离子的富集区域）通过电解液中的电导路径移动到正极（锂离子的贫集区域）。
放电过程中，正极材料是一种锂化合物，如锂钴酸锂（LiCoO2），它在放电中会失去一部分的锂离子。
这些锂离子通过电解质（一般是有机液体）在电解质中运动，并且通过微孔膜（一层分隔正负极的隔膜）进入负极材料。
同时，电池中的电子也从负极通过外部电路流向正极。
当锂离子在正极与负极之间的迁移时，它们将通过电池的外部电路提供电力。
这个过程是电池放电的核心原理。
放电速率和总放电容量取决于电池的设计和化学反应速率。
在锂离子电池放电的过程中，化学反应导致正极和负极的活性物质逐渐失去锂离子，这反过来降低了电池的电压。
当电压降至一定程度时，电池需要重新充电以重建锂离子浓度梯度，并再次储存化学能量，以便未来使用。
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自放电的分类：
从自放电对电池的影响，可以将自放电分为两种：损失容量能够可逆得到补偿的自放电；损失容量无法可逆补偿的自放电。
按照这两种分类，我们可以大约轮廓性的给出一些自放电的原因。
自放电的原因：
1.造成可逆容量损失的原因：可逆容量损失的原因是发生了可逆放电反应，原理跟电池正常放电反应一致。
不同点是正常放电电子路径为外电路、反应速度很快；自放电的电子路径是电解液、反应速度很慢。
2.造成不可逆容量损失的原因：当电池内部发生了不可逆反应时，所造成的容量损失即为不可逆容量损失的。
所发生不可逆反应的类型主要包括：
A:正极与电解液发生的不可逆反应（相对主要发生于锰酸锂、镍酸锂这两种易发生结构缺陷的材料，例如锰酸锂正极与电解液中锂离子的反应：
LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4等）；
B:负极材料与电解液发生的不可逆反应（化成时形成的SEI膜就是为了保护负极不受电解液的腐蚀，负极与电解液可能发生的反应为：
LiyC6→Liy-xC6+xLi++x等）；
C:电解液自身所带杂质引起的不可逆反应
（例如溶剂中CO2可能发生的反应：2CO2＋2e-＋2Li＋→Li2CO3＋CO；
溶剂中O2发生的反应：1/2O2+2e-+2Li+→Li2O）。
类似的反应不可逆的消耗了电解液中的锂离子，进而损失了电池容量。
D:制成时杂质造成的微短路所引起的不可逆反应。
这一现象是造成个别电池自放电偏大的最
主要原因。
空气中的粉尘或者制成时极片、隔膜沾上的金属粉末都会造成内部微短路。
生产
时绝对的无尘是做不到的，当粉尘不足以达到刺穿隔膜进而使正负极短路接触时，其对电池
的影响并不大；但是当粉尘严重到刺穿隔膜这个“度”时，对电池的影响就会非常明显。
由于
有是否刺穿隔膜这个“度”的存在，因此在测试大批电池自放电率时，经常会发现大部分电池
的自放电率都集中在一个不大的范围内，而只有小部分电池的自放电明显偏高且分布离散，
这些应该就是隔膜被刺穿的电池。
最后需要说明的是，锂离子电池内部发生的副反应是非常复杂的，文武虽然查了些资料，但
由于水平有限精力有限，暂时只能分析道这个程度，大家凑合着看吧。
自放电的测试方法：
1.测量电池搁置一段时间后的容量损失：自放电研究的本初目的就是研究电池搁置后的容量
损失。
但是，以下原因造成测试容量损失在实施上困难重重：A.充电过程中的不可逆程度过大，即使充电后马上进行放电，放电容量/充电容量值都很难保证在100%±0.5%以内。
如此
大的误差，就要求测试之间的搁置时间必须非常长。
而这很显然不符合日常生产的需求。
B.
测试容量时需要大量电力和人力物力，过程复杂且增加了成本。
基于以上两个考虑，一般不
会将“测量搁置后放电容量对比之前充电容量的损失”来作为电池的自放电标准。
2.测量一段时间内的K值：衡量自放电程度的一个非常重要的指标K值=△OCV/△t。
K值常
见单位为mV/d，当然这跟厂子自己的标准（或者厂子老大的个人喜好）、电池本身的性能、测量条件等有关。
测量两次电压计算K值的方法更为简便且误差更小，因此K值是衡量电池自放电的常规性方法。
以下文字可能会将K值与自放电混用，请大家注意。
自放电及K值的影响因素：
1.正负极材料、电解液种类、隔膜厚度种类：由于自放电很大程度上是发生于材料之间，因
此材料的性能对自放电有很大的影响。
但是材料的各个具体参数（比如正负极的粒径、电解
液的电导率、隔膜的孔隙率等）对自放电的影响到底有多大、有影响的原因是什么？这一问
题不是研究的重点。
一是问题本身太过复杂，二是对量产、搞研究皆没有太大意义。
不过好
在文武的同事曾经做过实验，发现三元电池的自放电率要高于钴酸锂电池。
但是再多的，就
不知道了（子曰：知之为知之，不知为不知，是智也）。
2.存储的时间：存储时间变长，一方面是使压降的绝对值增大（废话），另一方面则变相的
减少了“仪器绝对误差/压降值”，从而使结果更为准确。
文武通过实验发现，使用精度为
0.1mV的仪器测试自放电，当测试时间超过14天时，才能够将问题电芯（什么是问题电芯将在下面的文字中回答）与正常电芯区分出来（当然文武那批电池K值很小，0.13mV/d左右）。
3.存储的条件：温度和湿度的增加，会增大自放电程度。
这点很好理解且论坛里下载的文献
中也见过这类数据，不再赘述。
4.测试的初始电压：初始电压（或者说一次电压）不同，所得K值差别明显。
文武曾将一批
电池分为三组，初始电压分别为A组3.92V（我们的出厂电压）、B组3.85V、C组3.8V，
然后测量K值（该批电池在实验前已经进行了筛选，自放电水平相近且存储、测试条件完全
一致）。
结果发现，A组的K值为X，B组K值约为1.8X，而C组虽然也会X，但是电压有一个先升后降得阶段。
类似的结论在其它自放电测试中也有体现。
不过，电池的自放电研究
的终究是容量的损失，因此在不同初始电压条件下虽然K值相差很多，但是容量损失差多少
并不知道。
考虑到测试容量误差太大（做循环时候充/放能控制在100%±1%就不错了），因
此并没有做过此类实验。
感兴趣的朋友可以尝试一下。
测量自放电的作用：
1.预测问题电芯。
同一批电芯，所用材料和制成控制基本相同，当出现个别电池自放电明显
偏大时，原因很可能是内部由于杂质、毛刺刺穿隔膜而产生了严重的微短路。
因为微短路对
电池的影响是缓慢的和不可逆的。
所以，短期内这类电池的性能不会与正常电池相差太多，
但是长期搁置后随着内部不可逆反应的逐渐加深，电池的性能将远远低于其出厂性能以及其
他正常电池性能。
表现为：最大容量的不可逆损失明显偏高（例如三个月不可逆容量损失达
到5%，而正常电池达到这一值要一年）、倍率容量保持率（0.5C/0.2C、1C/0.2C）降低、循
环变差且循环后易出现析锂（此皆为文武实验结果所得）等。
因此为了保证出厂电池质量，
自放电大的电池必须剔除。
那么接下来的问题就是如何判定一个电池自放电大？如前所述，影响自放电的因素很多，故
对所有电池给出一个经验性的K值作为统一标准是不现实的。
文武只系统做过一次实验
（110pcs电池测3个月自放电，然后挑出问题电池），我可以给出的参考是：将K值约为整
批电池平均K值2倍的电池挑出作为不良品。
如果电池内部有严重的微短路，那么与正常电
池相比，这就相当于一个“质”的变化，其K值水平会明显有别于正常电池。
没有问题的电池
的K值的一致性要明显强于有问题电池的K值，因此挑出问题电池并不难。
挑出问题电池后如何处理是需要考虑的，如果想知道这些K值过大电池是否能当A品出厂，文武也有一个建议（不过此类实验没有做过）：鉴于自放电过大电池的不可逆容量损失很大，因此可以将电
池搁置至少一个季度后重新分容，容量没有明显衰减，则认为其没有问题。
2.对电池进行配组。
对于需要配组的电池，K值是重要的标准之一。
在测量计算K值的过程
中要注意，由于不同初始电压下自放电水平有明显差异，因此需要尽量保证电池的一次电压
是在一个不大的范围内。
我认为较好的一次电压范围标准就是电池厂自己的出厂电压。
如果
问题电池已经挑出，那么剩下的电池自放电率应该差别不是很大，此时用K值来作为配组标
准之一的意义到底有多大，文武没有做过类似实验，且配组问题一直也是让人非常头痛的
（看过一个文献说，1200次循环的电池配组之后，理论循环次数不到200次！），所以暂不
做过多评述。
3.帮助制定电池出厂电压、出厂容量。
有些客户有这类的要求：不管电池出厂电压、出厂容
量多少，只是要求电池运到了客户手里，容量有60%。
这时就需要评估电池在运输过程中会
产生的自放电程度，从而确定电池的出厂电压或者容量。
另外由于不同工艺、不同材料、不
同储能阶段的电池自放电差值明显，因此对此问题需要进行单独的实验而不能简单套用其它
实验的数据。
自放电的误区：
充电后的自放电：一些朋友表示充电后电池压降很快，说这是自放电过快。
发生该情况的原
因是电池在充电过程中的极化，造成充电电压高于电池实际电压。
充电后电压下降的过程，
就是电池电压从充电电压下降回归到自身本身电压的过程。
而充电电压-电池实际电压的结果，叫做超电势，并不是什么所谓的“虚电”，且电化学术语中也没有虚电这一名称。
因此充电后。