鋰電池性能失效和安全性失效的原因

來源：存能電氣  日期：2019-09-09 16:09  瀏覽量：次

　　鋰電池性能失效和安全性失效的原因。鋰電池的失效是指由某些特定的本質原因導致電池性能衰減或使用性能異常，分為性能失效和安全性失效。鋰電池失效的原因可以分為內因和外因。為了避免性能衰減和電池安全問題,開展鋰電池失效分析勢在必行。

　　性能失效指的是鋰電池的性能達不到使用要求和相關指標,主要有容量衰減或跳水、循環(huán)壽命短、倍率性能差、一致性差、易自放電、高低溫性能衰減等;安全性失效指的是鋰電池由于使用不當或者濫用,出現的具有一定安全風險的失效,主要有熱失控、脹氣、漏液、析鋰、短路、膨脹形變等。

　　什么是鋰離子電池失效？

　　鋰離子電池失效，指由某些特定的本質原因引起的電池性能衰減或使用性能異常，它可能發(fā)生在生產、運輸、使用中的任何一個環(huán)節(jié)，不僅會影響電池的性能，甚至會引發(fā)起火、爆炸等安全問題。

　　鋰離子電池在生產、運輸、使用過程中會出現某些失效現象。導致鋰電池失效的因素有電池使用環(huán)境：環(huán)境溫度過高/低、過充過放、高倍率充放、制造工藝和電池設計結構等。

　　鋰電池性能失效和安全性失效的原因

　　◆熱失控

　　熱失控是指鋰離子電池內部局部或整體的溫度急速上升，熱量不能及時散去，大量積聚在內部，并誘發(fā)進一步的副反應。誘發(fā)鋰電池熱失控的因素為非正常運行條件，即濫用、短路、倍率過高、高溫、擠壓以及針刺等。

　　◆析鋰

　　析鋰即在電池的負極表面析出金屬鋰，是一種常見的鋰電池老化失效現象。析鋰會使電池內部活性鋰離子減少，出現容量衰竭，而且會形成枝晶刺穿隔膜，就會導致局部電流和產熱過大，最終造成電池安全性問題。

　　◆內阻增大

　　鋰電池內阻增大會伴隨有能量密度下降、電壓和功率下降、電池產熱等失效問題。導致鋰離子電池內阻增大的主要因素分為電池關鍵材料和電池使用環(huán)境。

　　◆電解液失效

　　LiPF6穩(wěn)定性差，容易分解使電解液中可遷移Li+含量降低。它還容易和電解液中的痕量水反應生成HF，造成電池內部被腐蝕。

　　◆電池容量衰減

　　電池容量衰減失效的根源在于材料的失效，同時與電池制造工藝、電池使用環(huán)境等客觀因素有緊密聯系。從材料角度看，造成失效的原因主要有正極材料的結構失效、負極表面SEI過渡生長、電解液分解與變質、集流體腐蝕、體系微量雜質等。

　　以上就是鋰電池失效的原因。因此，全方位地測試鋰電池的失效性，提供安全可靠的鋰電池，不論是對新能源汽車還是智能無人駕駛汽車都顯得尤為重要。