常見失效表現及其失效機理分解

容量衰減緊要????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出現了不可恢復的容量損失。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、電池使用環境等客觀因素有緊密聯系。從材料角度看，造成失效的原因緊要????有正極材料的結構失效、負極表面SEI過渡生長、電解液分析與變質、集流體腐蝕、體系微量雜質等。

（2）內阻增大

鋰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，緊要????分為歐姆電阻和極化內阻，其中極化內阻緊要????由電化學極化導致，存在電化學極化和濃差極化兩種。導致鋰電池內阻增大的緊要????因素分為電池關鍵材料和電池使用環境。我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后和電壓衰減的原因，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：①銅/鋁集流體之間的短路；②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；③正極漿料中過渡金屬雜質未去除干凈，刺穿隔膜、或促使負極鋰枝晶生成導致內短路；④鋰枝晶導致內短路的發生。此外，在電池設計制造或電池包組裝過程上，不合理的設計和局部壓力過大也會導致內短路。電池過充和過放，也會出現內短路，緊要????是由于其中集流體腐蝕，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。

過放誘導下出現的內短路

（4）產氣

鋰電池產氣緊要????分為正常產氣與異常產氣。在電池化成工藝過程中消耗電解液形成穩定SEI膜所發生的產氣現象為正常產氣。化成階段產氣緊要????為由酯類單/雙電子反應出現H2、CO2、C2H2等。異常產氣緊要????是只在電池循環過程中，過渡消耗電解液釋放氣體或正極材料釋氧等現象，常出現在軟包電池中，造成電池內部壓力過大而變形、撐破封裝鋁膜、內部電芯接觸問題等。

（5）熱失控

熱失控是指鋰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，并誘發進一步的副反應。為了戒備??鋰電池因熱失控造成嚴重的安全問題，常采用PTC、安全閥、導熱膜等措施，同時在電池的設計、電池制造過程、電池管理系統、電池使用環境等方面都要進行系統性的考慮。

電池內部常見熱行為

(6)析鋰

析鋰是一種比較常見的鋰電池老化失效現象。表現形式緊要????是負極極片表面出現一層灰色、灰白色或者灰藍色物質，這些物質是在負極表面析出的金屬鋰。清華大學張強等指出影響枝晶生長的緊要????因素為電流密度、溫度和電量，通過加入電解液添加劑、人造SEI、高鹽濃度電解液、結構化負極、優化電池構型設計等措施來抑制枝晶的生長。

失效電池常見析鋰現象

鋰電池應用范疇十分廣泛，小至手機電腦等移動終端，大到電動公交和大規模儲能。自從國內外發生的多起手機電動車的起火爆炸事故后，可靠性安全性與其性能相同緊要????。我國失效分解已在機械范疇和航空范疇得到系統性的發展，而在鋰電池范疇還未得到系統的研究，仍面對很多問題。電池公司及材料公司各自開展鋰電池失效分解的研究，但多偏重于電池制造工藝和材料的研發制備，以提高電池性能、降低電池成本為直接目標。將來研究院所與相關公司可增強合作交流，力求建立與完善的鋰電池失效故障樹和失效分解流程。

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