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Ne sous-estimez pas l'impact de l'auto-décharge de la batterie lipo 3s. Une auto-décharge excessive affectera non seulement l'expérience utilisateur, mais peut aussi cacher certains facteurs dangereux. Ensuite, je vais présenter en détail le contenu de l'auto-décharge de la batterie lipo 3s. Prenez quelques minutes pour le découvrir avec moi.

Auto-décharge de la batterie lipo 3s

Lorsque la batterie lipo 3s est en circuit ouvert, le phénomène par lequel l'énergie stockée est consommée spontanément s'appelle l'auto-décharge de la batterie, également connue sous le nom de capacité de rétention de charge de la batterie lipo 3s, c'est-à-dire la capacité de rétention de l'énergie stockée de la batterie dans certaines conditions environnementales.

Théoriquement, les électrodes de la batterie lipo 3s sont dans un état thermodynamiquement instable sous l'état de charge, et la batterie lipo 3s subira spontanément des réactions physiques ou chimiques, entraînant la perte d'énergie chimique de la batterie lipo 3s.
L'auto-décharge de la batterie lipo 3s est également l'un des paramètres importants pour mesurer la performance de la batterie. Différents types de batteries ont le même facteur d'auto-décharge et la même taille. Le taux d'auto-décharge de la batterie lipo 3s est légèrement meilleur que celui des batteries au plomb, et nettement meilleur que celui des batteries nickel-hydrure métallique.

Types d'auto-décharge de la batterie lipo 3s

L'auto-décharge peut être divisée en auto-décharge physique et auto-décharge chimique selon les différents types de réactions.
De manière générale, la perte d'énergie causée par l'auto-décharge physique est récupérable, tandis que la perte d'énergie causée par l'auto-décharge chimique est essentiellement irréversible.
autodécharge physique

L'autodécharge de la batterie lipo 3s causée par des facteurs physiques. À ce moment, une partie de la charge à l'intérieur de la batterie atteint l'électrode positive depuis l'électrode négative et subit une réaction de réduction avec le matériau de l'électrode positive.
Le principe n'est pas le même que celui de la décharge conventionnelle. Lors de la décharge normale de la batterie lipo 3s, le chemin électronique est un circuit externe, et la vitesse est très rapide, tandis que lors de l'autodécharge, le chemin électronique est l'électrolyte, et la vitesse est très lente.
L'autodécharge physique est moins affectée par la température. Une autodécharge physique continue peut faire que la tension en circuit ouvert de la batterie lipo 3s tombe à zéro, mais la perte d'énergie qu'elle cause est généralement récupérable.

La cause de l'autodécharge physique est généralement un micro-court-circuit physique. Lorsque le diaphragme de la batterie lipo 3s est endommagé pour une raison quelconque, cela provoque un micro-court-circuit physique. Il existe principalement les formes suivantes :
1. Ébarbures sur le collecteur ;
2. Il y a de la poussière avec des particules plus grosses à la surface du diaphragme ;
3. Impuretés métalliques restantes sur les plaques des électrodes positive/négative.
autodécharge chimique
La chute de tension et la dégradation de la capacité causées par la réaction chimique spontanée à l'intérieur de la batterie. Lorsqu'une autodécharge chimique se produit, aucun courant ne se forme entre les électrodes positive et négative, mais une série de réactions chimiques complexes se produisent entre les électrodes positive et négative de la batterie lipo 3s et l'électrolyte, entraînant la consommation de l'électrode positive et la réduction de la puissance de la batterie.

De plus, le processus d'autodécharge à l'intérieur de la batterie lipo 3s est complexe, et deux types d'autodécharge peuvent se produire simultanément. Les réactions chimiques sont fortement influencées par la température. En outre, l'autodécharge chimique ne provoque pas d'épuisement de la charge comme l'autodécharge physique.
Dans la batterie lipo 3s, les réactions chimiques secondaires consomment les ions lithium dans l'électrolyte, entraînant une réduction du nombre d'ions lithium intercalés/extraits, ce qui conduit à une diminution de la capacité de la batterie lipo 3s. Les réactions chimiques secondaires et la consommation des électrodes sont irréversibles.

L'autodécharge est analysée sous les aspects de l'électrode positive, de l'électrode négative et de l'électrolyte :
1. Électrode positive : réactions secondaires entre l'interface électrode positive/électrolyte et dissolution des ions métalliques de transition dans l'électrode positive ;
2. Électrode négative : réactions secondaires entre l'interface électrode négative/électrolyte et formation de complexes électron-ion-électrolyte ;
3. Électrolyte : la dissolution du matériau de l'électrode dans l'électrolyte ; la corrosion de la surface de l'électrode négative par l'électrolyte ou les impuretés ; l'électrode est recouverte par un solide insoluble ou un gaz décomposé par l'électrolyte formant une couche de passivation, etc.

Facteurs affectant l'autodécharge de la batterie lipo 3s

température ambiante
La température ambiante a un impact plus important sur l'autodécharge de la batterie lipo 3s. Des études ont montré que les batteries au lithium cobalt oxyde (LCO) voient leur capacité décroître plus rapidement à des températures ambiantes plus élevées.
À haute température, l'aggravation de l'autodécharge de la batterie peut être

résumé par les raisons suivantes :
1. La stabilité de la couche SEI se détériore et se rompt, et la régénération de la SEI consomme plus de lithium ;
2. La haute température accélère le taux de dissolution du métal positif ;
3. Les électrons sont plus actifs et participent facilement aux réactions secondaires de l'interface électrode négative/électrolyte ;
4. L'activité de l'électrolyte est renforcée, et la réaction secondaire entre l'électrolyte et l'électrode est intensifiée.

Humidité ambiante
Des études ont montré que dans un environnement à forte humidité (humidité relative de 90 % et plus), la perte par autodécharge de la batterie lipo 3s sans languettes anti-humidité est plus importante que celle des batteries avec languettes anti-humidité. Les chercheurs supposent que dans un environnement humide, la polarité des molécules d'eau provoque le déplacement des électrons dans l'électrode négative de la batterie lipo 3s vers les languettes. Pour assurer l'équilibre de potentiel, les Li+ dans l'électrode négative de la batterie lipo 3s se déplacent simultanément vers l'interface électrode négative/électrolyte. Par conséquent, il est plus facile de former un complexe électron-ion-électrolyte, ce qui accélère l'autodécharge réversible ; ou il est plus facile de former une couche SEI supplémentaire et de provoquer un dépôt métallique, ce qui augmente la perte d'autodécharge irréversible.

État de charge (SOC) de la batterie lipo 3s
Des études ont montré qu'à la même température, la capacité de la batterie lipo 3s sous des conditions de SOC élevé décroît plus rapidement. Cela s'explique par le fait qu'en conditions de SOC élevé, l'anode est dans un état riche en Li, ce qui facilite la formation d'un complexe électron-ion-électrolyte, intensifiant ainsi l'autodécharge réversible de la batterie.

Des études ont également montré que le taux de dégradation de la capacité des batteries à 100 % SOC est inférieur à celui des batteries à 65 % SOC à 60 °C pour les batteries lithium fer phosphate (LFP). On suppose que cela est dû au fait que l'électrode négative du LFP est dans un état de transition biphasique à environ 70 % SOC, les lois de dégradation des parties à SOC élevé et faible étant incohérentes.
L'autodécharge dite de la batterie lipo 3s est le phénomène par lequel l'énergie stockée de la batterie lipo 3s est consommée spontanément lorsque la batterie lipo 3s est en circuit ouvert ; l'autodécharge de la batterie lipo 3s comprend principalement l'autodécharge physique et l'autodécharge chimique ; les facteurs incluent la température, l'humidité et l'état de charge.

Ce qui précède est l'intégralité du contenu sur l'autodécharge de la batterie lipo 3s présenté aujourd'hui par Die Flash. J'espère que cela vous sera utile. Plus d'informations seront continuellement mises à jour. Nous vous retrouverons dans le prochain numéro.