锂电池性能失效和安全性失效的原因

来源：存能电气  日期：2019-09-09 16:09  浏览量：次

　　锂电池性能失效和安全性失效的原因。锂电池的失效是指由某些特定的本质原因导致电池性能衰减或使用性能异常，分为性能失效和安全性失效。锂电池失效的原因可以分为内因和外因。为了避免性能衰减和电池安全问题,开展锂电池失效分析势在必行。

　　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;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。

　　什么是锂离子电池失效？

　　锂离子电池失效，指由某些特定的本质原因引起的电池性能衰减或使用性能异常，它可能发生在生产、运输、使用中的任何一个环节，不仅会影响电池的性能，甚至会引发起火、爆炸等安全问题。

　　锂离子电池在生产、运输、使用过程中会出现某些失效现象。导致锂电池失效的因素有电池使用环境：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。

　　锂电池性能失效和安全性失效的原因

　　◆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。

　　◆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。

　　◆内阻增大

　　锂电池内阻增大会伴随有能量密度下降、电压和功率下降、电池产热等失效问题。导致锂离子电池内阻增大的主要因素分为电池关键材料和电池使用环境。

　　◆电解液失效

　　LiPF6稳定性差，容易分解使电解液中可迁移Li+含量降低。它还容易和电解液中的痕量水反应生成HF，造成电池内部被腐蚀。

　　◆电池容量衰减

　　电池容量衰减失效的根源在于材料的失效，同时与电池制造工艺、电池使用环境等客观因素有紧密联系。从材料角度看，造成失效的原因主要有正极材料的结构失效、负极表面SEI过渡生长、电解液分解与变质、集流体腐蚀、体系微量杂质等。

　　以上就是锂电池失效的原因。因此，全方位地测试锂电池的失效性，提供安全可靠的锂电池，不论是对新能源汽车还是智能无人驾驶汽车都显得尤为重要。