锂电池-售后失效分析

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锂电池的失效主要分为两类:一类为性能失效:性能失效指的是锂电池的性能达不到使用要求和相关指标,主要有容量衰减或跳水、循环寿命短、倍率性能差、一致性差、易自放电、高低温性能衰减等;另一类为安全性失效。安全性失效指的是锂电池由于使用不当或者滥用,出现的具有一定安全风险的失效,主要有热失控、胀气、漏液、析锂、短路、膨胀形变等。失效现象分为显性和隐性两部分。显性指的是直接可观测的表现和特征,例如失效现场出现并可通过粗视分析观察到的表面结构破碎和形变,包括起火燃烧、发热、鼓胀(产气)、变形、漏液、封装材料破损及畸变、封装材料毛刺、虚焊或漏焊、塑料材质熔化变形等。隐性指的是不能直接观测而需要通过拆解、分析后得到的或者是模拟实验中所展现的表现和特征,例如通过实验室拆解检测到的微观失效,以及模拟电池中电学信息等.隐性失效现象有正负极内短路、析锂、极片掉粉、隔膜老化、隔膜阻塞、隔膜刺穿、电解液干涸、电解液变性失效、负极溶解、过渡金属析出(含析铜)、极片毛刺、卷绕(或叠片)异常、容量跳水、电压异常、电阻过高、循环寿命异常、高/低温性能异常等.常见的锂电池失效原因有:活性物质的结构变化、活性物质相变、活性颗粒出现裂纹或破碎、过渡金属溶出、体积膨胀、固体电解质界面(SEI)过度生长、SEI分解、锂枝晶生长、电解液分解 或失效、电解液不足、电解液添加剂的失配、集流体腐蚀或溶解、导电剂失效、黏结剂失效、隔膜老化失效、隔膜孔隙阻塞、极片出现偏析、材料团聚、电芯设计异常、电芯分容老化过程异常等。从锂电池失效原因研究内容可将其分为外因和内因:外因包括撞击、针刺、腐蚀、高温燃烧、人为破坏等外部因素；内因主要指的是失效的物理、化学变化本质, 研究尺度 可以追溯到原子、分子尺度, 研究失效过程的热力学、动力学变化. 锂电池的失效归根结底是材料的失效。


锂电池失效原因与失效之间并不是简单的“一对一”模式, 还有“ 一对多”、“多对一”、“多对多”等多维关系，锂电池失效的原因分为内因和外因,可以是来自组成材料本身的结构、物化性质的变化,也可以是设计制造、使用环境、时间跨度等复杂因素。锂电池本身就是属于现代控制论中的灰箱, 即对其内部物理、化学变化机理及热力学与动力学过程不是完全了解。锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质、溶剂、导电剂、黏结剂、集流体、极耳等组成.电池制备流程包含制片、制芯、化成三部分, 包括合浆、涂布、辊压、分切、模切、卷绕、热压、极耳焊接、包膜、入壳、封口焊接、干燥注液、高温静置、化成、定容、分选、包膜等。各个工序、关键材料之间并不是独立存在的, 各个制备步骤也不是独立存在, 它们之间是相互关联、相互影响的。
来源锂电派