I. Pendahuluan
Adanya fenomena self-discharge pada baterai litium telah menjadi faktor penting yang membatasi kinerja dan masa pakainya. Dalam makalah ini, prinsip, faktor-faktor yang mempengaruhi, dan tindakan penanggulangan self-discharge baterai litium dibahas.

Kedua, prinsip self-discharge baterai lithium

Self-discharge mengacu pada fenomena dimana kapasitas baterai hilang secara otomatis ketika tidak diisi dan dikosongkan. Untuk baterai litium, self-discharge terutama diwujudkan sebagai reaksi oksidasi ion litium negatif, yang mengakibatkan melekatnya ion litium secara permanen ke dalam bahan positif. Proses ini disertai dengan transfer elektron, sehingga mengurangi potensi baterai dan pada akhirnya menyebabkan penurunan kapasitas baterai.

Ketiga, faktor-faktor yang mempengaruhi self-discharge baterai lithium

1. Bahan elektroda positif dan negatif: Pemilihan bahan elektroda positif memiliki pengaruh yang signifikan terhadap self-discharge baterai litium. Secara umum, keberadaan unsur logam transisi dalam bahan positif meningkatkan laju self-discharge. Struktur dan sifat bahan anoda juga mempengaruhi kinerja self-discharge, seperti jarak lapisan grafit dan ukuran partikel.
2. Komposisi elektrolit: Komposisi elektrolit mempunyai pengaruh penting terhadap perilaku self-discharge baterai litium. Reaksi penguraian elektrolit dan pasivasi pada permukaan elektroda dapat menyebabkan self-discharge. Selain itu, stabilitas elektrokimia dan titik nyala elektrolit juga mempengaruhi kinerja self-discharge.
3. Suhu: Suhu merupakan faktor penting yang mempengaruhi self-discharge baterai litium. Pada suhu tinggi, reaktivitas bahan elektroda meningkat dan reaksi self-discharge dipercepat. Pada saat yang sama, suhu tinggi juga akan mempengaruhi sifat fisik dan kimia elektrolit, dan selanjutnya mempengaruhi kinerja self-discharge.
4. Waktu penyimpanan dan status pengisian daya: Laju pengosongan otomatis baterai lithium semakin cepat seiring bertambahnya waktu penyimpanan, dan status pengisian daya juga akan berdampak pada pengosongan otomatis. Secara umum, semakin tinggi status pengisian baterai litium, semakin cepat laju pengosongan otomatisnya.
Pengosongan baterai sendiri adalah proses fisik dan kimia yang kompleks, yang melibatkan banyak faktor, termasuk proses pembuatan baterai, jenis bahan, kondisi lingkungan, dan sebagainya. Dalam produksi sebenarnya, self-discharge baterai menunjukkan keteraturan waktu tertentu. Berikut ini adalah keteraturan self-discharge baterai dalam produksi sebenarnya. Sistem waktu penyimpanan baterai yang berbeda berbeda, deteksi tegangan rendah dari nilai puncak yang buruk berbeda

Keempat, mengurangi strategi self-discharge baterai litium

1. Modifikasi material elektroda positif: Dengan menyesuaikan komposisi dan struktur material elektroda positif, laju self-discharge baterai litium dapat dikurangi. Misalnya dengan menambahkan elemen tertentu untuk menstabilkan struktur bahan elektroda positif, atau dengan mengadopsi bahan elektroda positif berkapasitas tinggi untuk mengurangi jumlah ion litium yang menempel.
2. Optimalisasi bahan anoda: Memperbaiki struktur dan sifat bahan anoda dapat secara efektif mengurangi self-discharge baterai litium. Misalnya saja pemilihan material grafit dengan jarak lapisan yang besar, atau penggunaan material anoda berstruktur nano untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan ion litium.
3. Pemilihan dan modifikasi elektrolit: Memilih elektrolit dengan stabilitas elektrokimia tinggi dan reaktivitas rendah adalah cara efektif untuk mengurangi self-discharge pada baterai litium. Selain itu, elektrolit dapat dimodifikasi dengan menambahkan garam elektrolit atau bahan tambahan lainnya untuk mengurangi dekomposisi dan pasivasi pada permukaan elektroda.
4. Sistem manajemen baterai: Penggunaan sistem manajemen baterai canggih (BMS) dapat secara efektif memantau dan mengelola status kerja dan status pengisian daya baterai litium, sehingga mengurangi tingkat pengosongan mandiri. BMS dapat memantau voltase, arus, suhu, dan parameter baterai lainnya secara real-time, serta menyesuaikan status kerja dan status pengisian daya baterai sesuai dengan parameter ini untuk memperpanjang masa pakai baterai.
5. Kontrol kondisi penyimpanan: Kondisi penyimpanan yang tepat sangat penting untuk mengurangi self-discharge baterai litium. Menyimpan baterai pada kondisi suhu dan kelembapan yang tepat dapat memperlambat kemajuan reaksi elektroda, sehingga mengurangi laju pengosongan otomatis. Selain itu, siklus pengisian dan pengosongan baterai secara teratur juga dapat secara efektif mengurangi fenomena self-discharge.
6. Struktur dan material baru: Dengan terus berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, struktur dan material baterai baru terus bermunculan. Misalnya, baterai litium solid-state memiliki keamanan, kepadatan energi, dan umur siklus yang lebih tinggi karena baterai tersebut menggunakan elektrolit solid-state dibandingkan elektrolit cair tradisional. Selain itu, sistem baterai baru seperti baterai lithium-sulfur dan baterai lithium-air juga memiliki potensi pengembangan yang besar, yang diharapkan dapat mengatasi masalah self-discharge pada baterai lithium di masa depan.
7. Daur ulang dan daur ulang: Untuk baterai litium bekas, laju pengosongan otomatis dapat dikurangi dengan mendaur ulang dan mendaur ulang. Dengan mendaur ulang bahan-bahan berguna dalam baterai lama, setelah diolah dan kemudian digunakan dalam produksi baterai litium baru, tidak hanya dapat mengurangi pemborosan sumber daya, tetapi juga mengurangi biaya produksi dan pencemaran lingkungan.

Kelima . Kesimpulan

Secara umum, self-discharge baterai litium merupakan masalah kompleks yang melibatkan beberapa faktor. Untuk mengurangi tingkat pengosongan otomatis baterai litium, pemilihan bahan, modifikasi elektrolit, pengendalian kondisi penyimpanan, sistem manajemen baterai, dan aspek lainnya dapat dimulai. Pada saat yang sama, perhatian terhadap pengembangan struktur dan material baterai baru juga merupakan kunci untuk memecahkan masalah ini. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan dan perluasan bidang aplikasi, kami memiliki alasan untuk percaya bahwa masa depan dapat mengontrol dan memecahkan masalah self-discharge baterai lithium dengan lebih baik, sehingga dapat lebih memenuhi kebutuhan energi masyarakat dan upaya perlindungan lingkungan. .