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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 电池负极析铜现象的解释
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zkdashu

铁杆木虫 (正式写手)

[求助] 电池负极析铜现象的解释

电池为叠片式锰酸锂电池
电池电压为0压，化成后，老化放置3天后，出现此现象。
解剖电池，发现其中有一片负极，无极耳（初步断定极耳在叠片之前就没有了），此片负极边缘铜箔消失，相邻的负极边缘析出红色单质铜。
求问：此片负极没与集群相连，电子导通，为什么会出现cu的析出现象？
附示意图一张，请各位高手帮忙在理论上分析一下，谢谢！金币不是问题。。。


[ Last edited by zkdashu on 2011-9-14 at 16:17 ]
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1楼 2011-09-14 16:16:15
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zerglsc

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

zkdashu(金币+15): 十分感谢！您的意思是无极耳与微短路同时发生，这种现象才会出现？ 2011-09-16 17:53:32
你画的图中，“析铜的负极”应该是铜被溶解掉吧，如果是这样的话，那么在做电极初期，此负极就已经与两边的正极发生微短路了，因此在化成过程中的充电阶段，它随着正极电极升高从而铜箔发生阳极氧化而溶解，铜离子只能从边缘扩散至相邻负极处沉积，由于铜的标准电极电位是0.337V，相对金属锂来说即3.4V左右，所以与正极短路的负极片肯定是要生成铜离子的，而在相邻负极正好反过来沉积。、
因此，在老化后，电压是0V，因为此时电解液中溶有大量铜离子，对于正极而言，只要电压高于3.4V，铜就继续溶解，负极反之，最终达到平衡状态，即正负极电极电位均是铜离子对铜，电压当然为0。
此外，由于金属提供的电化学当量远大于锰酸锂，比如1mol铜为2*26.8/64*1000=837mAh/g，因此上述平衡最终占上风的一定是铜的平衡电位。
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3楼2011-09-15 23:56:04
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zerglsc

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
justinzhao(金币+5): 帮忙奖励 2011-09-19 12:40:12
justinzhao(金币+1, ECEPI+1): 追加奖励 2011-09-19 12:40:23
zkdashu(金币+1): 负极3.3析铜，这个电位是指在电解液体系中？ 2011-09-26 12:21:08
引用回帖:
6楼: Originally posted by zkdashu at 2011-09-17 07:49:22:
微短会造成零压或是低压，但是析铜很是让人费解啊。。。
微短+无极耳？
你的帖没应助，只好送花了。

应不应助，金币等无所谓，交流而已。
析铜一点都不奇怪，只要负极电压超过3.3V都会发生铜溶解的，这就是我们为什么电池要设截止电压的原因了，就是为了不让负极电压升得过高，负极电压升高后一是会破坏SEI膜，二就是铜会被氧化
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7楼2011-09-17 20:54:50
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普通回帖

zkdashu

铁杆木虫 (正式写手)
手动置顶，欢迎大家讨论回答！谢谢\'

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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2楼2011-09-15 08:07:36
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zerglsc

木虫 (正式写手)
是的，如果有极耳，又微短路的情况下，在电池刚做好就会0电压或低电压
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zkdashu
4楼2011-09-16 20:29:51
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zkdashu

铁杆木虫 (正式写手)
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微短会造成零压或是低压，但是析铜很是让人费解啊。。。
微短+无极耳？
你的帖没应助，只好送花了。
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5楼2011-09-17 07:48:34
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zkdashu

铁杆木虫 (正式写手)
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引用回帖:
4楼: Originally posted by zerglsc at 2011-09-16 20:29:51:
是的，如果有极耳，又微短路的情况下，在电池刚做好就会0电压或低电压

微短会造成零压或是低压，但是析铜很是让人费解啊。。。
微短+无极耳？
你的帖没应助，只好送花了。
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6楼2011-09-17 07:49:22
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bigrabbit

银虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

zkdashu(金币+2): 谢谢应答 2011-09-26 11:43:54
同意铁虫的观点，楼主暂时没有理解透！
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每天进步一点点！
8楼2011-09-24 16:28:00
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zerglsc

木虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by zerglsc at 2011-09-17 20:54:50:
应不应助，金币等无所谓，交流而已。
析铜一点都不奇怪，只要负极电压超过3.3V都会发生铜溶解的，这就是我们为什么电池要设截止电压的原因了，就是为了不让负极电压升得过高，负极电压升高后一是会破坏SEI膜，二 ...

这个是铜相对锂的标准电极电势，标准电极电势是热力学概念，不随溶液体系变化
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9楼2011-09-26 19:38:15
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owl108

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

建议你去以下网址看看原理及成因分析http://wenku.baidu.com/view/a14e ... elated&hasrec=1
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10楼2011-11-04 08:47:37
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