关于电池自放电的问题

关于电池自放电的问题
电池的电跑哪去了？电池专业对应的术语叫自放电。
1、电池自放电。通俗的讲就是发生氧化还原反应。以蓄电池举例说明：
在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。电池在放电时，金属铅是负极，发生氧化反应失去电子，被氧化为硫酸铅；二氧化铅是正极，发生还原反应得电子，被还原为硫酸铅。
2、引响电池放电的因素。
2.1 影响自放电的先天因素
开路放置的电池为什么会损失电荷？先天的影响主要来自于电池内部电化学材料损失。电化学材料的副反应主要发生在三个部分，正极材料、负极材料和电解液。
2.1.1 正极材料，主要是各类锂的化合物，其始终与电解液存在着微量的反应，环境条件不同，反应的激烈程度也不同。正极材料与电解液反应生成不溶产物，使得反应不可逆。参与反应的正极材料，失去了原来的结构，电池失去相应电量和永久容量。
2.1.2 负极材料，石墨负极原本就具备与电解液反应的能力，在化成过程中，反应产物SEI膜附着在电极表面，才使得电极与电解液停止了激烈的反应。但透过SEI膜的缺陷，这个反应也一直在少量进行。电解液与负极的反应，同时消耗电解液中的锂离子和负极材料。反应带来电量损失的同时，也带来电池最大可用容量的损失。
2.1.3 电解液，电解液除了与正负极反应，还与自身材质中的杂质反应，与正负极材料中的杂质反应，这些反应均会生成不可逆的产物，使得锂离子总量减少，也是电池最大可用容量损失的原因。此外还有一些内部工艺、材料等方面的原因。
2.2 影响自放电的后天因素。不同的使用环境，应用状态以及生命阶段，电池的自放电率也会有所不同。
2.2.1 温度。环境温度越高，电化学材料的活性越高，先天因素提及的正极材料、负极材料、电解液等参与的副反应会更激烈，在相同的时间段内，会造成更多的容量损失。
2.2.2 外部短路。开路放置的电池，其外部短路主要受到空气污染程度和空气湿度的影响。空气污染主要指污染物中可能含有导电性颗粒，使空气的导电率会上升；同样，高的空气湿度也会导致导电率上升。
2.2.3 时间。在同样电量和容量的损失效率下，时间越长，损失的电量和容量也就越多。
2.5 SEI膜的老化。随着电池循环使用的不断增加，SEI膜的均匀性和致密性都会有所改变。逐渐老化的SEI膜对负极的保护逐渐出现漏洞，使得负极与电解液的接触越来越多，副反应增加。
3 减少电池自放电措施。
3.1 低温存放（15度以下）。以下数据摘自参考文献(见下图），以容量的百分比形式列出：

存储温度 40%充电状态 100%充电状态
0 度 98%(一年以后) 94%(一年以后)
25度 96%(一年以后) 80%(一年以后)
40度 85%(一年以后) 65%(一年以后)
60度 75%(一年以后) 60%(3个月以后)
由此可见，存储温度越高和电池充的越饱，其容量损失就越厉害，所以不推荐长期的保存锂离子电池。反之，厂家应该像对待腐烂的食物一样将其回收，用户要密切留意电池的生产日期。
3.2 充电到40%左右低温干澡处存放。

参考

1 徐文娟，磷酸铁锂电池自放电检测工艺研究

2 胡家佳，锂离子电池自放电影响因素及测量方法研究

3 杨增武，锂离子电池自放电行为研究概述

4 刘双全，锂电池自放电检测技术的研究与应用