鋰電池失效原因及解決方法 鋰離子電池失效原因

1、容量衰減：離子電池的容量衰減主要分可逆容量衰減和不可逆容量衰減兩類。可逆容量衰減可以通過調整電池充放電制度和改善電池使用環境等措施使損失的容量恢復；而不可逆容量衰減是電池內部發生不可逆的改變產生了不可恢復的容量損失。電池容量衰減失效的根源在於材料的失效，同時與電池製造工藝、電池使用環境等客觀因素有緊密聯絡。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。

2、內阻增大：鋰離子電池的內阻與電池體系內部電子傳輸和離子傳輸過程有關，主要分為歐姆電阻和極化內阻，其中極化內阻主要由電化學極化導致，存在電化學極化和濃差極化兩種。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境。中國科學技術大學闕永春等利用同步輻射技術提出過渡元素的跳躍機理是電勢滯後和電壓衰減的原因:說明了在電池體系內部，關鍵材料的異常是內阻增大和電池極化的根本影響因素。

3、內短路：短路的表現可分為：銅/鋁集流體之間的短路；隔膜失效失去電子絕緣性或空隙變大使正、負極微接觸，出現局部發熱嚴重，再進一步充放電過程中，可能向四周擴散，形成熱失控；正極漿料中過渡金屬雜質未去除乾淨，刺穿隔膜、或促使負極鋰枝晶生成導致內短路；鋰枝晶導致內短路的發生。此外，在電池設計製造或電池組組裝過程上，不合理的設計和區域性壓力過大也會導致內短路。例如由韓國媒體SBS報道SamsungNote7起火爆炸原因中指出內部擠壓導致的正、負極接觸導致內短路，進而引起電池的熱失控。電池過充和過放的誘導下，也會出現內短路，主要是由於其中集流體腐蝕，在電極表面出現沉積現象，嚴重的情況會通過隔膜連通正負極。