Comprensione completa dell'autoscarica della batteria al litio

Classificazione dell'autoscarica:

Dall'effetto dell'autoscarica sulla batteria, l'autoscarica può essere divisa in due tipi: autoscarica dove la capacità di perdita può essere compensata in modo reversibile; e autoscarica laddove la capacità di perdita non può essere compensata in modo reversibile. Secondo queste due classificazioni possiamo dare alcune ragioni di autoscarica approssimativamente delineate.
Motivi dell'autoscarica:

1. Cause di perdita di capacità reversibile: Il motivo della perdita di capacità reversibile è che si verifica una reazione di scarica reversibile e il principio è coerente con la normale reazione di scarica della batteria. La differenza è che il normale percorso degli elettroni di scarica è un circuito esterno e la velocità di reazione è elevata; il percorso dell'elettrone di autoscarica è un elettrolita e la velocità di reazione è molto lenta.

2. Cause della perdita irreversibile di capacità: Quando si verifica una reazione irreversibile all'interno della batteria, la conseguente perdita di capacità è una perdita di capacità irreversibile. I tipi di reazioni irreversibili che si verificano includono principalmente:

UN: La reazione irreversibile tra l'elettrodo positivo e l'elettrolita (relativamente si verifica principalmente in due materiali soggetti a difetti strutturali come il manganato di litio e il nichelato di litio, come la reazione dell'elettrodo positivo di manganato di litio con lo ione di litio nell'elettrolita:

LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4, ecc.)

B: Reazione irreversibile tra il materiale dell'elettrodo negativo e l'elettrolita (il film SEI formato durante la formazione serve a proteggere l'elettrodo negativo dalla corrosione dell'elettrolita e la reazione tra l'elettrodo negativo e l'elettrolita può essere:

LiyC6→Liy-xC6+xLi++x, ecc.)

C: Reazione irreversibile causata dalle impurità presenti nell'elettrolita stesso

(ad esempio, possibile reazione della CO2 nel solvente: 2CO2+2e-+2Li+→Li2CO3+CO

La reazione dell'O2 nel solvente: 1/2O2+2e-+2Li+→Li2O)

Una reazione simile consuma irreversibilmente gli ioni di litio nell’elettrolita, che a sua volta perde la capacità della batteria.

D: Reazione irreversibile causata dal micro cortocircuito causato dalle impurità durante la produzione. Questo fenomeno è la causa più importante dell'elevata autoscarica delle singole batterie.

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