लिथियम बैटरी के स्व-निर्वहन की व्यापक समझ

स्व-निर्वहन का वर्गीकरण:

बैटरी पर स्व-निर्वहन के प्रभाव से, स्व-निर्वहन को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: स्व-निर्वहन जहां हानि क्षमता को प्रतिवर्ती रूप से मुआवजा दिया जा सकता है;और स्व-निर्वहन जहां हानि क्षमता को प्रतिवर्ती रूप से मुआवजा नहीं दिया जा सकता है।इन दो वर्गीकरणों के अनुसार, हम कुछ आत्म-निर्वहन कारण लगभग समोच्च दे सकते हैं।
स्व-निर्वहन के कारण:

1. प्रतिवर्ती क्षमता हानि के कारण: प्रतिवर्ती क्षमता के नुकसान का कारण यह है कि एक प्रतिवर्ती निर्वहन प्रतिक्रिया होती है, और सिद्धांत बैटरी की सामान्य निर्वहन प्रतिक्रिया के अनुरूप होता है।अंतर यह है कि सामान्य डिस्चार्ज इलेक्ट्रॉन पथ एक बाहरी सर्किट है और प्रतिक्रिया की गति तेज है;स्व-निर्वहन इलेक्ट्रॉन पथ एक इलेक्ट्रोलाइट है, और प्रतिक्रिया की गति बहुत धीमी है।

2. अपरिवर्तनीय क्षमता हानि के कारण: जब बैटरी के अंदर एक अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया होती है, तो परिणामी क्षमता हानि अपरिवर्तनीय क्षमता हानि होती है।मुख्य रूप से होने वाली अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाओं के प्रकारों में शामिल हैं:

ए: सकारात्मक इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया (अपेक्षाकृत मुख्य रूप से दो सामग्रियों में होती है जो लिथियम मैंगनेट और लिथियम निकेलेट जैसे संरचनात्मक दोषों से ग्रस्त होती हैं, जैसे इलेक्ट्रोलाइट में लिथियम आयन के साथ लिथियम मैंगनेट सकारात्मक इलेक्ट्रोड की प्रतिक्रिया:

LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4, आदि)

बी: नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट के बीच अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया (गठन के दौरान गठित एसईआई फिल्म नकारात्मक इलेक्ट्रोड को इलेक्ट्रोलाइट के क्षरण से बचाने के लिए है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच प्रतिक्रिया हो सकती है:

LiyC6→Liy-xC6+xLi++x, आदि)

सी: इलेक्ट्रोलाइट में ही अशुद्धियों के कारण होने वाली अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया

(उदाहरण के लिए, CO2 विलायक में संभावित प्रतिक्रिया: 2CO2+2e-+2Li+→Li2CO3+CO

विलायक में O2 की प्रतिक्रिया: 1/2O2+2e-+2Li+→Li2O)

इसी तरह की प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय रूप से इलेक्ट्रोलाइट में लिथियम आयनों का उपभोग करती है, जो बदले में बैटरी की क्षमता खो देती है।

डी: उत्पादन के दौरान अशुद्धियों के कारण माइक्रो शॉर्ट सर्किट के कारण होने वाली अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया।यह घटना व्यक्तिगत बैटरी के बड़े स्व-निर्वहन का सबसे महत्वपूर्ण कारण है।

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