يشير التفريغ الذاتي في بطاريات الليثيوم أيون إلى الظاهرة حيث تنخفض شحن/الجهد للبطارية بشكل طبيعي عند فصلها عن دائرة خارجية (I . e . ، في حالة الاضطراب المفتوح) {{5} معدل تفريغ ذاتي منخفض نسبيا ولكن لا يزال يتأثر . يمكن تصنيف الأسباب الأساسية على النحو التالي:
1. تفاعلات جانبية كيميائية لا مفر منها (تفريغ ذاتي طبيعي)
(1) نمو طبقة SEI وحلها:
إن الأنود (عادة الجرافيت) مطلي بطبقة إلكتروليت صلبة (SEI) التي تم تشكيلها أثناء الشحن/التفريغ الأولي ، وهو أمر ضروري لتشغيل البطارية . ومع ذلك ، فإن طبقة SEI لا تتسع بشكل مثالي و {2} Electrolete ، مما يؤدي إلى فقدان السعة والاسترداد الجهد-المساهم الرئيسي في التفريغ الذاتي .
(2) أكسدة/تخفيض المنحل بالكهرباء:
مواد الكاثود المشحونة (e . g . ، licoo₂ ، ncm ، lifepo₄) هي مذيبات . electrolyte (e . g . ، ec ، dmc) Cathode . بشكل مشابه ، في الأنود ، على الرغم من حماية SEI ، قد تحدث تفاعلات التخفيض البسيطة للكهرباء . هذه التفاعلات الطفيلية تستنفد أيونات الليثيوم النشطة ، مما تسبب في تلاشي السعة .
(3) ردود الفعل النجاسة:
تتبع الشوائب (E . g . ، Fe ، Cu ، Zn ions) في مواد الإلكترود أو هواة الجمع الحالية يمكنها إنشاء القصاصات الدقيقة أو المشاركة في التفاعلات الجانبية ، أو استهلاك الشحن .
2. الدوائر الداخلية الصغيرة (الناتجة عن عيوب التصنيع أو الشيخوخة)
(1) عيوب الفاصل:
قد تسمح الثغرات المجهرية ، أو الشوائب ، أو البقع الضعيفة في الفاصل ، التوصيل الإلكتروني (القصاصات الدقيقة) بين الأقطاب الكهربائية بعد ركوب الدراجات أو التخزين طويل الأجل ، وتسرب مباشرة الشحنة {{2} electrolyte .
(2) اختراق التغصن:
قد تتشكل التشعبات الليثيوم بشكل غير متساو على الأنود بسبب الشحن الزائد ، أو الشحن المنخفض درجة الحرارة ، أو الشيخوخة .
(3) تلوث الغبار المعدني:
يمكن أن تسبب الغبار المعدني المتبقي (e . g . ، من قطع القطب) المحاصرة بين الأقطاب الكهربائية أو الفواصل ، أن الغبار الثانوي له تأثير ضئيل {{5} تفريغ الذات . للحصول على حلول فاصل عالية الجودة ، انظرمعدات خط إنتاج البطارية.
3. تأثيرات درجة الحرارة
درجة الحرارة هي عامل حاسم . درجات حرارة أعلى تسريع بشكل كبير جميع تفاعلات التفريغ الذاتي (تطور SEI ، تحلل الإلكتروليت ، تفاعلات الشوائب) . وبالتالي ، يجب تخزين البطاريات في درجات حرارة منخفضة (تجنب التجميد) للتخزين طويل الأجل {{4}
4. تأثيرات تفريغ الذات
• فقدان السعة: انخفاض السعة القابلة للاستخدام .
• انخفاض الجهد: انخفاض جهد الدائرة المفتوحة (OCV) مع مرور الوقت .
• مسرع الشيخوخة: ردود الفعل الجانبية (E . g . ، SEI Growth) تستهلك الليثيوم/الإلكتروليت النشط ، المتسارع الشيخوخة .
• تحديات تقدير SOC: تفريغ الذات يعقد تقدير الحالة الدقيقة (SOC) عبر الجهد .
• مخاطر السلامة: قد تتسبب القصاصات الدقيقة الشديدة في التدفئة الموضعية أو الهرب الحراري .
5. استراتيجيات التخفيف
(1) تحسين التصميم والمواد:
تعزيز ثبات SEI ، وتطوير الشوارد المقاومة للأكسدة ، واستخدام مواد عالية النقاء ، وتحسين جودة الفاصل . استكشاف معدات البطارية المخصصة الخاصة بنا للحلول المصممة .
(2) شروط تخزين التحكم:
• درجة الحرارة: تخزين في 10 درجة إلى 25 درجة (تجنب<0°C).
• SOC: الحفاظ على 40 ٪-60 ٪ من SOC للتخزين على المدى الطويل . تسارع الشحن الكامل أكسدة الإلكتروليت ؛ يخاطر التفريغ العميق بتلف الأنود .
(3) إعادة الشحن الدورية:
بالنسبة للبطاريات الخاملة ، راقب الجهد/SOC وإعادة الشحن إلى حوالي 50 ٪ عندما تكون منخفضة لمنع التفريغ العميق .
(4) التحكم الصارم في التصنيع:
تقليل الشوائب/الغبار المعدني وضمان سلامة الفاصل .إمدادات مواد البطاريةيوفر مواد عالية النقاء لتقليل مخاطر التلوث .
خاتمة
تنبع التفريغ الذاتي في بطاريات li-ion في المقام الأول من التفاعلات الجانبية الكيميائية المتأصلة (عدم استقرار SEI ، تحلل المنحل بالكهرباء) والرسائل الدقيقة الداخلية بسبب العيوب (عيوب الفاصل ، فهم هذه الآلية) . درجة الحرارة المهيمنة على المسابقة الخارجية المهيمنة.} LifeSpan . لإنتاج البطاريات الشامل وحلول البحث والتطوير من المعدات لتكوين المواد خبرتنا فيطاقة جديدة.
