自放电原因解析

注意电解液的兼容性，天然石墨的特性，大家都知道。低压，我相信是很多锂电技术和销售人员都会面对的客诉；电池低压，很大一部分都来自电芯内部的自放电过大，其简单定义为：

电池的电压在存储过程中下降的很快，一般的厂家都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；

还有一些厂家采用的是K值计算方法，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。

引起自放电过大的原因有二：物理微短路和化学反应。

1、物理微短路

引起物理微短路的情况很多，分为如下几种：

a、粉尘和毛刺

很多厂家自放电大的电池拆开来都会在隔膜上发现黑点，中间位置占多数的便是粉尘击穿，边缘位置占多数的便是毛刺，这个比较好辨别；

b、正极金属杂质

为什么要将这个归入到这一类，其实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，也造成了物理微短路；

比如很多正极铁锂材料就会面临自放电过大的问题，也就是铁杂质超标引起的。

c、负极金属杂质

由于原电池的形成，负极金属杂质会游离出来，在隔膜处沉积而造成隔膜导通，形成物理微短路，国内某些低端的负极材料经常会遇见这样的情况；

d、辅材的金属杂质

例如胶纸

2、化学反应

a、水分

群里有位朋友给出了一个文献解释：水分造成电解液分解，释放出大量的电子，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；

另外，水分在整个电池里面是个催化剂，会生成很强路易斯酸，从而不停的腐蚀SEI膜，消耗锂源而引起电池低压。

b、电解液溶剂

某些电解液溶剂加入后会引起电池的电压下降过快，之前我尝试过一款溶剂，加入后离子电导提升效果明显，但是自放电率比正常的溶剂快了3倍；

可能的机理：这些溶剂不耐氧化，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。

c、SEI膜没有形成好

在存放过程中，由于仓库具有一定的温度，所以引起SEI膜的脱落和重新反应，造成电池胀气、低压等。

d、封装不良

极耳位置过封，可能造成极耳腐蚀而消耗锂源低压；其他位置过封，可能电解液透过CPP层腐蚀铝箔，而造成铝塑膜穿孔，进入水分造成低压胀气。

很多时候，胀气和低压是一起出现的，这个时候往往都比较严重了；

发生比例最多的低压，还是因为粉尘和毛刺引起的，这方面的控制大家都会说，但是操作起来却相对比较麻烦：

比如：配方的优化，尤其是那些追求高性能的配方，本身就采用了BET较大的材料，再加入了很多的导电剂，掌握性能和脱粉之间的平衡是需要大量的研究的；

车间粉尘的控制，很多厂家管理层比较重视，但是实际到执行层面却不行了。

再回答一下上篇帖子里坛友提到的一些问题：

1、水分在化成阶段就分解了，为啥还会引起低压

确实水分会在化成阶段分解，但是其产物，譬如和锂盐反应生成的POF3，PF5等等，会在后续的充放电过程中，再度聚首反应生成水，也就是说，化成前引入的水分，有一份是一种催化剂，不停的在电池里面反应，我们也曾经做过一个实验，注液后特意漏空45min，发觉自放电率确实要快很多。

2、金属离子怎么引起短路

不管是负极还是正极，都有可能引起短路，因为都是一样的机理，正极含有的话，充电就会沉积到负极或者隔膜上；负极上面的也一样，如果是金属离子，注液后就离子化了，充电时同样会沉积在负极或者隔膜上，有些时候我们会发现负极析铜，也就是负极的铜发生了离子化而沉积在负极表面。