一、K值定义

在一定条件下，单位时间内单体电芯的压降速率，一般单位用mV/h或mV/d表示，用来衡量电芯自放电率大小的物理量。它用来筛选自放电不良的电芯，用来保证锂离子电池后续使用安全。一般来说，K值越小，单体电芯性能越好。

计算公式：（OCV2-OCV1）/（T2-T1）

二、K值影响因素

1. 去极化效果

电芯充放电过程存在极化（测试电压值不同于电芯真实值），充放电结束搁置不同时间去极化效果不同。例如：铁锂电芯分容结束后测试每天电压数据（1个月），如下图，探究分容后静止时长电压下降的变化趋势。

铁锂电芯分容结束静置不同时长对应K值变化曲线如上图，通过对K值曲线作斜率图可知曲线拐点位置对应静置时长约21h，且随着时间再延长，不同电芯K值和K'值变化趋势高度一致，因此分容结束到OCV3之间静置时间定为24h，考虑到电芯实际转运时长和提高效率，分容后静置时间定为24~36h。

实验小结：电芯分容后静置≥24h再进行下转，可基本消除电芯内部极化，保证后续测试OCV3的准确性。

2. 测试仪器型号

不同型号、品牌的电压内阻仪对同一电池电压的测试值会存在较大差异，因此老化前后两次电芯电压测试的设备型号和现场人员测试方法（例如：同电芯极耳Tab接触位置、面积等）应保持一致，从而尽量保证电芯K值的准确可靠。

3. 电芯SOC

自放电筛选：将电芯充放电至一定的SOC范围，设备测试第一次电压，再老化搁置一定时间后，再进行第二次电压测试，两次测试电压计算压降差值，并按照一定的K值标准进行判定，识别并筛选自放电严重的电芯。

其中有三个筛选的关键工艺：SOC区间，老化时间，筛选标准。

SOC区间的选择：不同SOC范围下，电芯老化过程会表现出不同的电压下降速度，同时不同的SOC范围也对应了不同的存储安全风险系数。如下图所示：电芯老化期间SOC区间选择原则：高值取向（压降快），平台取向（高值范围区间），低SOC区间。

4. 老化温度和时间

不同老化温度、老化时间均会大幅影响电池电压下降值。一般来说，老化温度越高，K值下降越快；老化时间越长，对应电池整体K值会越低。

5. 物理短路

刚性异物：电池内部存在的金属或粉尘异物，一定情况下会挤压芯包刺穿隔膜造成内部正极片和负极片接触，导致电芯内部物理短路，自放电增大。

毛刺搭接：模切后正极片或负极片边缘存在毛刺，毛刺出现刺穿隔膜或同紧邻极片接触搭接情况，会发生正极片和负极片接触放电导致电池电压降低，自放电增大。

金属溶解短路：金属异物存在正极表面或者隔膜表面，在电池使用过程，金属会逐渐失去电子形成金属离子，最终在负极表面被还原，逐渐生长累积形成枝晶，最终刺穿隔膜导致正极片和负极片接触短路。异物金属影响大小排序：Cu＞Zn＞Fe 。

隔膜破损/错位：电池使用过程出现隔膜异常或极片错位，导致正极片和负极片接触，从而电压下降，K值增加。

6. 电化学反应

当电池内部水含量超高。水会与电解液中的LiPF6发生反应，生成氢氟酸HF，HF同正负极材料或SEI膜等逐渐发生一系列副反应，从而消耗容量导致电池电压降低，K值偏大。

电池配方体系下电解液的不当选择或使用过程发生分解反应，造成部分容量损失等。

三、K值标准考虑点

1. 客户要求，例如：SOR中电芯搁置月自放电率要求。

按照客户提供的方法要求，实验验证不同K值下电芯月自放电率是否满足要求。如下图，所有K值区间电芯对应月自放电率最大值为1.7%，并反向得到客户月自放电率要求内的K值范围。

2. 整体数据分布水平（离散点异常电芯需挑出）

大量原始数据统计分析后制定K值标准（一刀切标准），如下图：给定均值±6σ。但对于处于标准上下限边缘离散的电芯需进行满电拆解，确认是否存在自放电异常情况。有些公司还会增加框别筛选标准，在一刀切标准上增加浮动标准，进一步加严电芯K值筛选标准。

3. 产线要求

不同产线对产品良率要求存在差异，不同产线工艺设计路线不同（老化时间、温度不同），都会导致K值标准制定存在不同。

4. 产品开发阶段

不同产品开发阶段，对应设备工装、产线环境、电芯数量等均不同，K值标准制定也会存在较大差异。

对于锂电池厂商，产品开发阶段，老化K值的标准制定是一项非常重要且关键的工作，需要工程师尽可能多的收集数据和实验验证，保证自放电过大电池被正确筛选出来，防止流入下一终端客户，减少后期客诉和安全事故。

文章来源：luke说

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