自放電

概念定義

自放電（self-discharge）係指電池處於開路、未向外部負載供電時，因內部自發反應而令儲存電量逐漸減少嘅現象。電池充滿電之後，即使保持靜止，電量亦可能隨時間流失；如果靜置期間電壓快速跌落，代表自放電情況嚴重。

自放電會影響電池保存電量嘅能力。不同電池體系嘅自放電速度有明顯差異：鋰離子電池每月自放電率約為2%至5%，鎳氫電池每月損耗約12%至13%，鉛酸電池每日損耗約0.5%至1%，汽車用AGM電池每月損耗約3%至5%。

工作原理

自放電主要分為物理自放電同化學自放電。物理自放電由電池內部微短路等物理因素引起，電量經內部非預期通道持續消耗。化學自放電就源於電極同電解液之間嘅不可逆反應；即使電池冇接駁外部電路，內部化學反應仍會消耗可用電量。

正極、負極同電解液之間嘅反應會直接影響自放電。電解液入面嘅雜質亦可能促成額外反應，而製造缺陷可能形成微短路或其他內部漏電路徑。環境溫度、濕度同電池荷電狀態同樣會影響自放電，其中高溫及高荷電狀態會令自放電加劇。

相關技術構成

自放電並非由單一零件決定，而係同電極材料、電解液純度、隔膜及製造品質共同相關。電極材料同電解液之間嘅相容性會影響內部副反應；金屬雜質會增加非預期反應或內部導電嘅可能；隔膜工藝同製造缺陷則關係到正負極之間會否形成微短路。

降低自放電嘅技術措施包括優化電極材料、控制金屬雜質，以及改進隔膜工藝。呢類措施分別針對化學副反應、材料污染同物理微短路，從電池材料選擇及製造環節減少儲存期間嘅電量損失。

應用場景

喺汽車應用入面，鉛酸或AGM電池嘅自放電會影響車輛長時間停泊後嘅啟動能力。電池即使處於靜止狀態，儲存電量仍會逐步下降；當充滿電後電壓迅速回落，自放電就成為電池狀態判斷嘅重要表現之一。

對需要長期保存電量嘅設備，自放電率會影響電池體系選擇。鋰電池因自放電率較低，可用於心臟起搏器等植入式醫療設備；鎳氫、鉛酸同AGM電池則各有不同嘅電量保存特性。實際儲存表現亦會受到環境溫濕度、荷電狀態、材料純度及製造品質影響。