鋰離子電池長時間儲存有什么危害?

鋰離子電池長時間儲存的應用領域比如醫療、特種應用設備及配用電源等,電池具有良好的長期儲存性能就顯得尤為重要。鋰離子電池內部是個較為復雜的電化學體系,長時間擱置后內部的平衡狀態逐漸發生變化,累積到一定程度時,電池往往會發生以下幾個方面的變化:
1、物(wu)理(li)特性
根據鋰(li)離子電池時間存儲的(de)后的(de)實際(ji)證(zheng)明,電池在(zai)物理特性(外觀、尺(chi)寸、重(zhong)量等)會發生(sheng)一定的(de)變化,尤其(qi)是外觀特性。在(zai)存儲環境的(de)溫(wen)度(du)(du)和濕度(du)(du)不佳的(de)場合,這種變化趨勢更為明顯(xian)。
在濕(shi)度較大的(de)情況(kuang)(kuang)下(xia),鋰離子電(dian)池(chi)長時間放置(zhi)(zhi)后,其增(zeng)重要明顯高(gao)于(yu)在濕(shi)度較低情況(kuang)(kuang)下(xia)放置(zhi)(zhi)的(de)電(dian)池(chi)。如電(dian)池(chi)鋼殼部(bu)分(fen)在濕(shi)度較高(gao)的(de)情況(kuang)(kuang)下(xia)易產生(sheng)銹跡,從(cong)而產生(sheng)質量輕微(wei)增(zeng)加(jia)的(de)現象。鐵銹不會對電(dian)池(chi)的(de)內部(bu)狀態產生(sheng)影響,但會直接(jie)影響對產品(pin)的(de)出貨和(he)可能對與其配套的(de)電(dian)子元器(qi)件產生(sheng)負(fu)面影響。
2、電化學特性(xing)
鋰離子電(dian)池長時間儲存會(hui)有一些副反應,如電(dian)解液(ye)分解、活(huo)性物質(zhi)溶解、鋰沉(chen)積等。長時間擱置(zhi)后,鋰離子電(dian)池內部的平衡狀態逐漸發生(sheng)變化(hua),累積到一定程度時,電(dian)池會(hui)發生(sheng)較(jiao)為明顯的變化(hua),會(hui)直(zhi)接在電(dian)池的電(dian)化(hua)學特(te)性上得到體現。
1)容量(liang)
長(chang)期(qi)擱置(zhi)的(de)鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)量(liang)(liang)變化(hua)主要(yao)體現(xian)在兩點:一是(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)保(bao)有容(rong)量(liang)(liang)的(de)降(jiang)低(di),主要(yao)由(you)自(zi)(zi)放(fang)電(dian)(dian)(dian)引起(qi);二(er)是(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)逆(ni)(ni)(ni)容(rong)量(liang)(liang)的(de)增加,主要(yao)取決于電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)內部化(hua)學體系間的(de)不(bu)(bu)可(ke)(ke)逆(ni)(ni)(ni)消耗反應。自(zi)(zi)放(fang)電(dian)(dian)(dian)現(xian)象(xiang)在所有鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)中都是(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)避免(mian)的(de)。由(you)于自(zi)(zi)放(fang)電(dian)(dian)(dian)而導致(zhi)的(de)容(rong)量(liang)(liang)損(sun)失可(ke)(ke)分為可(ke)(ke)逆(ni)(ni)(ni)和不(bu)(bu)可(ke)(ke)逆(ni)(ni)(ni)兩類:可(ke)(ke)逆(ni)(ni)(ni)指的(de)是(shi)(shi)(shi)對鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)充電(dian)(dian)(dian)時可(ke)(ke)以恢(hui)復(fu)的(de)那部分容(rong)量(liang)(liang),不(bu)(bu)可(ke)(ke)逆(ni)(ni)(ni)損(sun)失即是(shi)(shi)(shi)指不(bu)(bu)能恢(hui)復(fu)的(de)容(rong)量(liang)(liang)。對于電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)制造(zao)商(shang)和電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)用戶來說,降(jiang)低(di)長(chang)期(qi)放(fang)置(zhi)后的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)量(liang)(liang)損(sun)失是(shi)(shi)(shi)必須的(de)。
2)內阻(zu)
電(dian)池(chi)內阻(zu)(zu)(zu)是指正負(fu)兩端(duan)之間(jian)的(de)電(dian)阻(zu)(zu)(zu),是集流體(ti)、電(dian)極活性物質、隔膜、電(dian)解液、導(dao)電(dian)柄、端(duan)子的(de)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)之和。對于(yu)鋰離子電(dian)池(chi)來說,內阻(zu)(zu)(zu)越(yue)小(xiao),電(dian)池(chi)放電(dian)時所占用的(de)電(dian)壓越(yue)小(xiao),越(yue)能輸出(chu)更多的(de)能量。但對于(yu)長期(qi)存(cun)儲(chu)的(de)電(dian)池(chi)來說,電(dian)阻(zu)(zu)(zu)往(wang)往(wang)會隨著存(cun)儲(chu)時間(jian)的(de)增加而升高。超過一定(ding)的(de)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)會引起電(dian)池(chi)內部超過基(ji)準從而報廢(fei)或(huo)降級,因而需關注電(dian)池(chi)長期(qi)存(cun)貯過程中的(de)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)變化。
溫度對內阻的(de)響較大:25℃時(shi),鋰離(li)子電(dian)池保存32天,內阻變(bian)(bian)化(hua)為0.57mQ;50℃時(shi),電(dian)池保存1個月,內阻則增加2.64mΩ;當(dang)環境溫度達到75C時(shi),電(dian)池電(dian)阻變(bian)(bian)化(hua)出現急速(su)變(bian)(bian)化(hua),擱(ge)置同樣的(de)天數(shu),電(dian)阻增加值為8.18mΩ,增加幅度為25℃時(shi)的(de)14倍。
3)放電特性
長期存貯后鋰離(li)子電(dian)池(chi)的放電(dian)特性(xing)呈(cheng)下降趨(qu)勢。長期存儲的電(dian)池(chi)低溫(wen)性(xing)能明(ming)顯(xian)下降。
綜上(shang)所述,長(chang)(chang)期存(cun)(cun)儲后鋰離子電(dian)池(chi)的綜合特性呈現明(ming)顯的下降(jiang)趨勢。為降(jiang)低(di)長(chang)(chang)期貯存(cun)(cun)對(dui)電(dian)池(chi)各(ge)方面性能的負面影響,應在以下幾方面進行管控:
(1)控制貯存(cun)環(huan)境的溫、濕度,將(jiang)電(dian)池貯存(cun)在低溫和干燥的環(huan)境中(zhong),有利于其外觀及內部性能的長期保持。
(2)定期(qi)激活(huo)(huo)電(dian)池(chi)(chi),在貯(zhu)存一定周期(qi)后以小電(dian)流對電(dian)池(chi)(chi)進行一到兩次的充(chong)放電(dian)活(huo)(huo)化,有利于降低(di)電(dian)池(chi)(chi)的不可逆(ni)容量損失;
(3)控制電池長(chang)期貯存(cun)的荷(he)電狀(zhuang)態(tai)。吳國(guo)良的研究表明(ming),將電池荷(he)電容量(liang)控制在(zai)半(ban)電態(tai)(40%~60%額(e)定容量(liang)),有利于電池的長(chang)期存(cun)儲。
