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Não subestime o impacto da auto-descarga da bateria lipo 3s. A auto-descarga excessiva não só afeta a experiência do utilizador, como também pode ocultar alguns fatores perigosos. A seguir, vou apresentar detalhadamente o conteúdo sobre a auto-descarga da bateria lipo 3s. Todos, reservem alguns minutos para verificar comigo.

Auto-descarga da bateria lipo 3s

Quando a bateria lipo 3s está em estado de circuito aberto, o fenómeno em que a energia armazenada é consumida espontaneamente chama-se auto-descarga da bateria, também conhecida como capacidade de retenção de carga da bateria lipo 3s, ou seja, a capacidade de retenção da energia armazenada da bateria sob certas condições ambientais.

Teoricamente, os eletrodos da bateria lipo 3s encontram-se num estado termodinamicamente instável sob o estado de carga, e a bateria lipo 3s sofrerá espontaneamente reações físicas ou químicas, resultando na perda de energia química da bateria lipo 3s.
A auto-descarga da bateria lipo 3s é também um dos parâmetros importantes para medir o desempenho da bateria. Diferentes tipos de baterias com o mesmo fator de auto-descarga e tamanho apresentam taxas de auto-descarga diferentes. A taxa de auto-descarga da bateria lipo 3s é ligeiramente melhor do que a das baterias de chumbo-ácido, e significativamente melhor do que a das baterias de hidreto metálico de níquel.

Tipos de auto-descarga da bateria lipo 3s

A auto-descarga pode ser dividida em auto-descarga física e auto-descarga química, de acordo com os diferentes tipos de reação.
De um modo geral, a perda de energia causada pela auto-descarga física é recuperável, enquanto a perda de energia causada pela auto-descarga química é basicamente irreversível.
Auto-descarga física

A auto-descarga da bateria lipo 3s causada por fatores físicos. Neste caso, parte da carga dentro da bateria alcança o eletrodo positivo a partir do eletrodo negativo e sofre uma reação de redução com o material do eletrodo positivo.
O princípio não é o mesmo que o da descarga convencional. Durante a descarga normal da bateria lipo 3s, o caminho eletrónico é um circuito externo, e a velocidade é muito rápida, enquanto durante a auto-descarga, o caminho eletrónico é o eletrólito, e a velocidade é muito lenta.
A auto-descarga física é menos afetada pela temperatura. A auto-descarga física contínua pode fazer com que a tensão de circuito aberto da bateria lipo 3s seja zero, mas a perda de energia causada por ela é geralmente recuperável.

A causa da auto-descarga física é geralmente um microcurto-circuito físico. Quando a membrana da bateria lipo 3s é danificada devido a algum fator, isso provoca um microcurto-circuito físico. As formas principais são:
1. Rebarbas no coletor;
2. Presença de pó com partículas maiores na superfície da membrana;
3. Impurezas metálicas remanescentes nas placas do eletrodo positivo/negativo.
Auto-descarga química
A queda de tensão e a degradação da capacidade causadas pela reação química espontânea dentro da bateria. Quando ocorre auto-descarga química, não se forma corrente entre os eletrodos positivo e negativo, mas ocorrem uma série de reações químicas complexas entre os eletrodos positivo e negativo da bateria lipo 3s e o eletrólito, resultando no consumo do eletrodo positivo e na redução da energia da bateria.

Além disso, o processo de auto-descarga dentro da bateria lipo 3s é complexo, e os dois tipos de auto-descarga podem ocorrer simultaneamente. As reações químicas são fortemente afetadas pela temperatura. Além disso, a auto-descarga química não causa esgotamento de carga como a auto-descarga física.
Na bateria lipo 3s, as reações químicas secundárias consomem íons de lítio no eletrólito, resultando na redução do número de íons de lítio intercalados/extraídos, o que por sua vez leva à redução da capacidade da bateria lipo 3s. Tanto as reações químicas secundárias como o consumo do eletrodo são irreversíveis.

A auto-descarga é analisada nos aspetos do eletrodo positivo, eletrodo negativo e eletrólito:
1. Eletrodo positivo: reações secundárias entre a interface eletrodo positivo/eletrólito e dissolução de íons metálicos de transição no eletrodo positivo;
2. Eletrodo negativo: reações secundárias entre a interface eletrodo negativo/eletrólito e formação de complexos eletrão-íon-eletrólito;
3. Eletrólito: dissolução do material do eletrodo no eletrólito; corrosão da superfície do eletrodo negativo pelo eletrólito ou impurezas; o eletrodo é coberto por um sólido insolúvel ou gás decomposto pelo eletrólito formando uma camada de passivação, etc.

Fatores que afetam a auto-descarga da bateria lipo 3s

Temperatura ambiente
A temperatura ambiente tem um impacto maior na auto-descarga da bateria lipo 3s. Estudos mostram que baterias de óxido de cobalto de lítio (LCO) apresentam uma degradação de capacidade mais rápida a temperaturas ambientes mais elevadas.
Em altas temperaturas, a agravamento da auto-descarga da bateria pode ser

resumido pelas seguintes razões:
1. A estabilidade da camada SEI deteriora-se e rompe-se, e a regeneração da SEI consome mais lítio;
2. A alta temperatura acelera a taxa de dissolução do metal positivo;
3. Os eletrões tornam-se mais ativos e participam facilmente nas reações secundárias da interface eletrodo negativo/eletrólito;
4. A atividade do eletrólito é aumentada, intensificando a reação secundária entre o eletrólito e o eletrodo.

Humidade ambiental
Estudos indicam que num ambiente com alta humidade (humidade relativa de 90% ou mais), a perda por auto-descarga da bateria lipo 3s sem abas à prova de humidade é mais grave do que a das baterias com abas à prova de humidade. Os investigadores especulam que num ambiente húmido, a polaridade das moléculas de água faz com que os eletrões no eletrodo negativo da bateria lipo 3s se desloquem para as abas. Para garantir o equilíbrio potencial, o Li+ no eletrodo negativo da bateria lipo 3s desloca-se simultaneamente para a interface eletrodo negativo/eletrólito. Por isso, é mais fácil formar um complexo eletrão-íon-eletrólito, o que acelera a auto-descarga reversível; ou é mais fácil formar uma camada SEI adicional e causar deposição de metal, aumentando a perda por auto-descarga irreversível.

Estado de carga (SOC) da bateria lipo 3s
Estudos mostram que, à mesma temperatura, a capacidade da bateria lipo 3s em condições de SOC elevado decai mais rapidamente. Isto deve-se a que, em condições de SOC elevado, o ânodo está num estado rico em Li, o que facilita a formação de um complexo eletrão-íon-eletrólito, intensificando a auto-descarga reversível da bateria.

Existem também estudos que indicam que a taxa de degradação da capacidade de baterias com 100% SOC é menor do que a de baterias com 65% SOC a 60 °C para baterias de fosfato de ferro de lítio (LFP). Especula-se que isto se deve ao facto de o eletrodo negativo do LFP estar num estado de transição de duas fases a cerca de 70% SOC, pelo que as leis de degradação das partes de SOC alto e baixo são inconsistentes.
A chamada auto-descarga da bateria lipo 3s é o fenómeno em que a energia armazenada da bateria lipo 3s é consumida espontaneamente quando a bateria lipo 3s está em estado de circuito aberto; a auto-descarga da bateria lipo 3s inclui principalmente auto-descarga física e auto-descarga química; os fatores incluem temperatura, humidade e estado de carga.

O acima é todo o conteúdo sobre a auto-descarga da bateria lipo 3s trazido por Die Flash hoje. Espero que seja útil para si. Mais informações serão atualizadas continuamente. Vemo-nos na próxima edição.