Compréhension approfondie de l'autodécharge des batteries au lithium

Classification des auto-décharges :

L'autodécharge, du point de vue de son impact sur la batterie, se divise en deux catégories : celle où la perte de capacité est réversible et celle où elle ne l'est pas. Ces deux classifications permettent de dégager quelques causes d'autodécharge.
Motifs de sortie volontaire :

1. Causes de la perte de capacité réversible :La perte de capacité réversible s'explique par une réaction de décharge réversible, dont le principe est similaire à celui de la décharge normale d'une batterie. La différence réside dans le fait que, lors d'une décharge normale, le courant circule dans un circuit externe et la réaction est rapide ; lors d'une autodécharge, le courant circule dans l'électrolyte et la réaction est très lente.

2.Causes de la perte de capacité irréversible :Lorsqu'une réaction irréversible se produit à l'intérieur de la batterie, la perte de capacité qui en résulte est une perte de capacité irréversible. Les types de réactions irréversibles qui se produisent principalement sont les suivants :

UN:La réaction irréversible entre l'électrode positive et l'électrolyte (se produit principalement dans deux matériaux sujets à des défauts structurels tels que le manganate de lithium et le nickelate de lithium, comme la réaction de l'électrode positive en manganate de lithium avec l'ion lithium dans l'électrolyte) :

LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4, etc.)

B :Réaction irréversible entre le matériau de l'électrode négative et l'électrolyte (le film SEI formé lors de la formation sert à protéger l'électrode négative de la corrosion par l'électrolyte, et la réaction entre l'électrode négative et l'électrolyte peut être :

LiyC6→Liy-xC6+xLi++x, etc.)

C:Réaction irréversible provoquée par des impuretés dans l'électrolyte lui-même

(par exemple, réaction possible du CO2 dans le solvant : 2CO2 + 2e- + 2Li+ → Li2CO3 + CO

Réaction de O2 dans le solvant : 1/2O2+2e-+2Li+→Li2O)

Une réaction similaire consomme de manière irréversible les ions lithium présents dans l'électrolyte, ce qui entraîne une perte de capacité de la batterie.

D:Réaction irréversible provoquée par un micro-court-circuit dû à des impuretés présentes lors de la production. Ce phénomène est la principale cause de l'autodécharge importante des batteries.

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