鋰電池的失效分析與介紹

定義:“失效(缺陷)——產品損失調節(jié)功能”。對于可以修復的產品，這通常被稱為缺陷。”鋰電池的失效是由于某些特定的本質原因導致電池功能衰減或功能異常。功能失效是指鋰電池的功能不能滿足運行要求及相關指標，首先有容量衰減或跳閘，循環(huán)壽命短，乘法器功能差，一致性差，易自放電，功能衰減高低溫;安全失效是指鋰電池由于使用不當或誤用而產生的失效，具有一定的安全風險，如熱損失、氣體膨脹、液體泄漏、鋰分析、短路、膨脹變形等。

 

失效分析的目的是確定和預防失效的發(fā)生。失效分析是區(qū)分產品失效方法、分析失效原因、猜測或預防失效現(xiàn)象的一種技術活動和搬運活動。人們對鋰電池的性能指標提出了更高的要求，尤其是在體積/質量能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、成本、安全性能等方面。例如，在《中國制造2025》中，能源型鋰電池的比能大于300 W·h/kg，而動力型鋰電池的比能大于4000 W/kg。圖2為1990 - 2025年鋰離子電池能量密度路線圖。為了滿足市場需求，將電池的功能和安全性向前推進，并縮短新系統(tǒng)的開發(fā)周期，有必要對鋰電池的開啟故障進行分析。

 

雖然產品的誕生伴隨著失敗，但失敗是人們從失敗現(xiàn)象中認識到的，所以失敗分析工作要從失敗現(xiàn)象入手。第一步是從鋰電池的故障現(xiàn)象入手。鋰電池故障現(xiàn)象是鋰電池故障分析的第一步，也是最直接、最重要的故障信息之一。沒有對鋰電池的失效信息進行充分的了解和分析，就無法準確地得出鋰電池失效的根本原因，不僅無法提供建設性的建議或可靠性意見。失效現(xiàn)象分為顯性失效和隱性失效兩部分。優(yōu)勢指的是直接可見的性能和特點,如失敗和現(xiàn)場調查可以通過厚取決于分析破損和變形的表面結構,包括火災燃燒、發(fā)燒、膨脹(氣)、變形、滲漏、封裝材料損傷和變形、毛刺、虛擬焊接或漏焊封裝材料,塑料原料融化變形等。隱性指,不能直接觀察到但需要通過分解和分析可能是模仿實驗中所示的性能和特點,如微觀失效檢測的實驗室拆卸,以及電池的電氣信息。鋰電池故障過程中等一些隱藏的故障現(xiàn)象是消極的短路,形成鋰,極片粉,隔膜,隔膜阻礙,干膜穿刺,電解質,電解質變性失敗,陽極溶解,過渡金屬(銅)分離,極片毛刺,繞組(或層壓)障礙,潛水,能力和高電壓擾動,阻力,循環(huán)壽命紊亂,高/低溫度功能障礙等。失效現(xiàn)象的規(guī)劃常常與失效方法的規(guī)劃重疊。失效現(xiàn)象更傾向于直接描述失效現(xiàn)象，這是由于對失效過程的信息收集和描述。失效方法一般被理解為失效的性質和類型，即失效的分類和區(qū)別。鋰電池故障是電池故障的一大簇，有必要對其進行定義和分類。