分析什么是锂离子电池失效

锂离子电池失效是指由于某些具体的物质原因引起的电池功能衰减或应用功能异常。它可能发生在生产、运输和应用的任何环节，不仅会影响电池的功能，甚至会引起火灾、爆炸等安全问题。锂离子电池故障按影响类型不同可分为功能故障和安全故障。

其发生的重要原因也分为内因和外因，内因包括物理故障、化学变化等，外因包括高温、碰撞、针刺、人为损伤等。接下来，我们将详细介绍锂离子电池常见的几种故障，包括容量衰减故障、内部短路、内阻增大、热失控等。

容量衰减失败

一般在标准循环寿命试验中，电池容量在循环次数达到500次后不应小于初始值的90%，达到1000次后不应小于初始值的80%。若容量不符合规范要求，出现过度衰减，则为容量衰减失效。锂离子电池容量衰减失效分为可逆容量衰减和不可逆容量衰减。同时,可逆的衰减可以恢复丢失的能力通过调整电池的充电和放电条件,提高电池的操作环境,等等,而不可逆转的衰减不能得救,因为电池的不可逆变化,失去的能力,不能恢复。

电池容量衰减的重要原因是数据失效，这也与电池制造技术、应用环境等客观因素密不可分。从数据上看，容量衰减失效的原因包括正数据失效、负表面SEI过渡出现、电解液失效、流体收集失效等。

在短路时

内部短路常引起锂离子电池自放电、容量衰减、部分热失控和安全事故。在电池内部短路期间，两个电极以电子方式互连，导致局部高电流密度。锂离子电池内部短路可能是由锂枝晶的形成或压缩冲击引起的。长期的内部短路会导致自放电和局部温升，而局部温升的影响是非常显著的。当温度超过一定阈值时，电解液可能通过放热反应发生分化，导致热失控，存在潜在的健康安全隐患。

内部阻力新增

锂离子电池的内部电阻与电子传输和离子传输过程中的电池,重要分为欧姆电阻和极化内阻,这重要是由于电化学极化,然后分为电化学极化和浓差极化。当电池内阻增大时，能量密度降低，电压功率降低，电池出现发热等故障问题。影响其发生的重要因素有电池要害数据和电池使用环境，但要害数据出现异常是内阻增大的根本影响因素。

热失控

热失控是一个正能量反馈的过程:温度升高导致系统升温，反过来又使系统升温。锂离子电池热失控是指电池部分或整体的温度迅速升高，热量无法及时分散，大量积聚在内部，并诱发进一步的副用途。参与热逃逸反应的是锂离子电池中的氧化钴化学物质。当这种化学物质被加热到一定的温度时，它开始自发地升温，然后爆炸成火灾和爆炸。在某些情况下，有机电解质的释放压力会导致电池破裂。假如暴露于高温或火花，它也可能燃烧。为了防止热失控的发生，一般选用PTC、安全阀、导热膜等方法，但更重要的是，要提高电池的规划、制作技巧和使用方法。