Mine road network
National Service Hotline
029-85212477
current location: home » Tech » Metallurgy » text

导致锂电池失效的因素有哪些?

Release date:2018-08-22  source:粉体网  Browse times:789
       电池关键材料:正极材料的微裂纹与破碎、负极材料的破坏与表面SEI过厚、电解液老化、活性物质与集流体脱离、活性物质与导电添加剂的接触变差(包括导电添加剂的流失)、隔膜缩孔堵塞、电池极耳焊接异常等。

电池使用环境:环境温度过高/低、过充过放、高倍率充放、制造工艺和电池设计结构等。

内短路

内短路往往会引起离子电池的自放电,容量衰减,局部热失控以及引起安全事故。

/集流体之间的短路:电池生产或使用过程中未修剪的属异物穿刺隔膜或电极、电池封装中极片或极耳发生位移引起正、负集流体接触引起的。

隔膜失效引起的短路:隔膜老化、隔膜塌缩、隔膜腐蚀等会导致隔膜失效,失效隔膜失去电子绝缘性或空隙变大使正、负极微接触,然后出现局部发热严重,继续充放电会向四周扩散,导致热失控。

杂质导致短路:正极浆料中过渡金属杂质未除干净会导致刺穿隔膜或促使负极锂枝晶生成导致内短路。

锂枝晶引起的短路:长循环过程中局部电荷不均匀的地方会出现锂枝晶,枝晶透过隔膜导致内短路。

电池设计制造或电池组组装过程上,设计不合理或局部压力过大也会导致内短路。电池过冲和过放的诱导下也会出现内短路。

产气

在电池化成工艺过程中消耗电解液形成稳定SEI膜所发生的产气现象为正常产气,但是过渡消耗电解液释放气体或正极材料释氧等现象属于异常放气。常出现在软包电池中,会造成电池内部压力过大而变形、撑破封装铝膜、内部电芯接触问题等。

正常电芯与失效电芯气体成分分析

电解液中的痕量水分或电极活性材料未烘干,导致电解液中锂盐分解产生HF,腐蚀集流体Al以及破坏黏结剂,产生氢气。不合适电压范围导致的电解液中链状/环状酯类或醚类会发生电化学分解,会产生C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、CO2等。

热失控

热失控是指锂离子电池内部局部或整体的温度急速上升,热量不能及时散去,大量积聚在内部,并诱发进一步的副反应。诱发锂电池热失控的因素为非正常运行条件,即滥用、短路、倍率过高、高温、挤压以及针刺等。

电池内部常见的热行为

析锂

析锂即在电池的负极表面析出金属锂,是一种常见的锂电池老化失效现象。析锂会使电池内部活性锂离子减少,出现容量衰竭,而且会形成枝晶刺穿隔膜,就会导致局部电流和产热过大,最终造成电池安全性问题。

失效电池常见析锂图片

中国失效分析已在机械领域和航空领域得到系统性的发展,而在锂电池领域还未得到系统的研究。电池企业及材料企业各自开展锂离子电池失效分析的研究,但多偏重于电池制造工艺和材料的研发制备,以提高电池性能、降低电池成本为直接目标。未来研究院所与相关企业可加强合作交流,力求建立与完善的锂离子电池失效故障树和失效分析流程。

 
 
[ Techsearch ]  [ Join in collection ]  [ Tell your friends ]  [ Print this article ]  [ Illegal reporting ]  [ close window ]

 

 
Recommend Tech
Click rank
cancel

Thank you for your support, I will continue to work hard.!

Sweep code support
Say as much as you like.

openAlipayIf you sweep, you can get a reward for sweeping yards.

Website Homepage

About Us

Contact

Use Agreement

Copyright privacy

Sitemap

Service Items

Member Service

Advertising Services

Website Message

Four Privileges

Payment Method

Apple APP Download
Android App Download
Mining Club
Contact Us

029-85212477

We are always waiting for your visit!

| ICP business license: Shaanxi ICP No. 15507745