鋰電池性能失效和安全失效的原因是什么？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-07 22:23
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鋰電池性能失效和安全失效的原因。鋰電池失效是指由于某些特定的本質(zhì)原因而導(dǎo)致的性能退化或性能異常，可分為性能失效和安全失效。鋰電池故障可分為內(nèi)部原因和外部原因。為了避免性能下降和電池安全問題，對鋰電池進(jìn)行失效分析勢在必行。
性能失效是指鋰電池的性能不能滿足使用要求及相關(guān)指標(biāo)，主要包括容量衰減或潛水、循環(huán)壽命短、倍增性能差、一致性差、易自放電、高低溫性能衰減等。安全失效是指鋰電池由于使用不當(dāng)或?yàn)E用而產(chǎn)生一定安全風(fēng)險(xiǎn)的失效，主要包括熱失控、氣體膨脹、泄漏、鋰演化、短路、膨脹變形等。
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什么是鋰離子電池故障?
鋰離子電池失效是指電池性能下降或性能異常所引起的一些具體的本質(zhì)原因。它可能發(fā)生在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用的任何環(huán)節(jié)，不僅會(huì)影響電池的性能，甚至?xí)鸹馂?zāi)、爆炸等安全問題。
鋰離子電池在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中會(huì)出現(xiàn)一些故障現(xiàn)象。導(dǎo)致鋰電池失效的因素包括電池環(huán)境:高/低環(huán)境溫度、過充過放、高充放電率、制造工藝、電池設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等。
鋰電池性能失效和安全失效的原因
機(jī)熱失控
熱失控是指鋰離子電池內(nèi)部局部或整體溫度迅速升高，熱量不能及時(shí)消散，大量積聚在內(nèi)部，并誘發(fā)進(jìn)一步的副作用。導(dǎo)致鋰電池?zé)崾Э氐囊蛩厥欠钦５墓ぷ鳁l件，如濫用、短路、高倍率、高溫、擠壓、針刺等。
混合分析鋰
鋰演化是金屬鋰在電池負(fù)極表面的沉淀，是鋰電池常見的老化失效現(xiàn)象。鋰的提取會(huì)減少電池中活性鋰離子的數(shù)量，導(dǎo)致容量失效，膜被樹突刺穿，導(dǎo)致局部電流過大，產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致電池出現(xiàn)安全問題。
◆內(nèi)阻增大
鋰電池內(nèi)阻的增加會(huì)伴隨著能量密度下降、電壓功率下降、電池發(fā)熱等故障問題。導(dǎo)致鋰離子電池內(nèi)阻增大的主要因素是電池的關(guān)鍵材料和電池的環(huán)境。
◆電解質(zhì)失敗
LiPF6穩(wěn)定性差，易分解，降低了電解質(zhì)中可運(yùn)輸?shù)腖i+含量。它還會(huì)與電解液中的微量水發(fā)生反應(yīng)，形成HF，導(dǎo)致電池內(nèi)部腐蝕。
◆電池容量衰減
電池容量衰減失效是由材料失效引起的，與電池制造技術(shù)、電池環(huán)境等客觀因素密切相關(guān)。從材料上看，失效的主要原因是正極材料的結(jié)構(gòu)失效、負(fù)極表面SEI過渡生長、電解液分解變質(zhì)、流體集合腐蝕、系統(tǒng)中微量雜質(zhì)等。
這就是鋰電池失效的原因。因此，全面檢測鋰電池的故障，為新能源汽車和智能無人駕駛汽車提供安全可靠的鋰電池尤為重要。
