钜大LARGE | 点击量：1126次 | 2020年11月27日
自放电测量系统关键点
1）选取合适的SOC
dOCV/dT受SOC影响，温度对OCV的影响在平台处被显著放大，带来很大的SOC预测误差。需选择对温度变化相对不敏感的SOC测试自放电，如：FC1865：25%SOC测自放电；LC1865：50%SOC测自放电。
因电池容量差异，故实际电池的SOC存在波动，公差约为4%左右，故考察5%的公差范围内OCV曲线斜率的变化。LC186553%和99.9%SOC处斜率很稳定，分别为3.8mV/%SOC和10mV/%SOC。FC1865~25%SOC处斜率比较稳定；当然满电态也是个简单实用的自放电测量点。
2）起始时间的选定
FC186525%SOC下（也可以是其他SOC值）看充电结束后每小时电压变化，20h以后电压降速率基本一致，可以认为极化已基本恢复。故选取24h作为自放电测试起始时间。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
LC186550%SOC下14h以后电压变化速率在0.01mV/h上下小范围波动，可以认为极化已基本恢复，选取24h作为自放电起始点是可行的。
3）储存温度和时间
储存温度和时间对自放电的影响（LC1865H）
在研究区间内，自放电与时间和温度均呈显著的线性关系。可将自放电模型拟合为：自放电=0.23*t+0.39*(T-25)。（以上数值和关系式和电池体系有关，常量会相应变化，以下其他关系也是。）
常温下由于化学反应速率的降低，其物理自放电的异常点表现更明显。14D储存能够非常好的预测28D的结果。
3、自放电测量系统的改进
1）测电压温度
测电压环境温度对自放电的影响：FC1865:每增加1℃，电压下降0.05mV；LC1865:每增加1℃，电压下降0.17mV。
2）电压表选型
在电压表的选择上，由于自放电研究的是0.1mV层面的变化，传统的4位半电压表（精确到1mV，分辨率到0.1mV）已不适合，故选用六位半Agilent34401A电压表，（精确达到0.1mV，分辨率达到0.01mV甚至更高）。另外该量仪的重复性也相当不错。
4、自放电标准的确定
1）理论推算
2)1mV差异模拟
通过人为调整10%SOC差异模拟1mV（28天1mv，14天0.5mv的差异）自放电差异使用3年后的Balance结果。3组电池均未发生过充的安全问题，但是放电时的电压差已经非常大（1200mV），自放电大的电池被过放至2.5V，PACK容量损失10%。
自放电影响因素及控制要点
一、原材料金属杂质
1、金属杂质的影响机理
电池中：金属杂质发生化学和电化学腐蚀反应，溶解到电解液：M→Mn++ne-；此后，Mn+迁移到负极，并发生金属沉积：Mn++ne-→M；随着时间的增加，金属枝晶在不断生长，最后穿透隔膜，导致正负极的微短路，不断消耗电量，导致电压降低。
注：以上只是最常见的形式，还可能有很多其他的影响机理。
2、不同种类金属屑影响程度
（1）正极浆料中添加不同种类金属屑
可定性的对影响程度排序：Cu>Zn>Fe>Fe2O3
注：原则上，只要是金属杂质（如以上未列出的还有FeS\FeP2O7…)，都会对自放电产生较大影响，影响程度一般是金属单质最强。
金属屑电池的隔膜黑点形貌深（穿透到另一面）、数量多:
隔膜黑点的金属元素成分与添加的金属种类相吻合，说明隔膜黑点上的金属元素确实来源于金属杂质:
（2）负极浆料中添加不同种类金属屑
负极浆料中金属杂质的影响不及正极浆料中的金属杂质；其中，Cu、Zn对自放电有显著影响；Fe、氧化铁未观察到显著影响。
上一篇：金属杂质关键的控制环节
下一篇：化学和物理自放电的区分
