循环老化与储存老化对电池安全性能的影响

随着全球多样化的发展，我们的生活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品，那么你一定不了解这些产品的一些组成，比如电池。在不同的老化途径下，电池的老化衰减机理和外特性表现不尽相同，引起的安全性能变化也不相同。老化衰减途径可分为循环老化和储存老化两种。

循环老化对电池安全性能的影响

在正常温度/高温循环下，电池对诸如过度充电和短路之类的电滥用的抵抗力会变差。重要的表现是，老化的电池在过充电和短路的测试下着火并爆炸，并且未能通过测试，而新电池All都能成功通过上述测试。电池对电滥用的抵抗力降低的重要原因是内阻的新增，这导致在电滥用情况下电池出现的焦耳热新增，并且更容易发生热失控。研究表明，电池在针刺和挤压等机械滥用下的安全性能在循环老化衰减前后没有太大变化，这表明电池的机械性能基本上不会随着循环老化而变化。

电池在常温/高温循环和旧化学条件下的热稳定性变化与材料体系有关。有研究表明，在室温/高温循环老化后，绝热热失控测试下电池的自生热起始温度Tonset和热失控温度TTR都有一定程度的降低，自生热速率也为略有新增，表明循环老化电池在异常温度冲击下更容易自发热和热失控;并且一些研究表明，在常温/高温循环之后，电池的自加热速率降低，并且电池的热稳定性得到改善。造成这种差异的重要原因是在循环过程中SEI底片的变化。

在循环过程中，一些电池负极表面上SEI膜的不稳定成分逐渐转变为稳态成分，并且SEI膜逐渐变得稳定，可以更好地保护石墨负极并改善散热性。电池的稳定性;在循环过程中，表面上的SEI膜会不断破裂，从而出现新的不稳定SEI膜，并且石墨负极的保护用途逐渐减弱，从而导致石墨负极开始与电池反应。较低温度下的电解液。热稳定性降低。在高速充电下，部分电池会在负极中析出锂，这将导致电池的热稳定性降低。

在低温循环老化下，电池的安全性能将发生显着变化。研究表明，在低温循环老化之后，绝热热失控测试下电池的自生热起始温度Tonset将显着降低，并且在正常使用范围内(50°C)可能会发生自生热。并且会出现电池。发热率会大大提高，并且电池的热稳定性会急剧下降。在低温循环老化之后，电池热稳定性劣化的重要原因是锂在负极表面上的沉淀。析出的锂金属非常活泼，可以在较低的温度下与电解液反应，从而导致电池的自生热起始温度Tonset降低和迅速新增自生热率，严重危害电池的安全性。

储存老化对电池安全性能的影响

有关室温/高温下电池的储存和老化，研究表明，在绝热失控测试中，老化和老化的电池新新增了自生热起始温度Tonset，自生热速率为降低到一定程度，并出现自热随着储存时间的新增，初始温度Tonset的升高和自热速率的降低变得更加明显，表明电池在使用后的耐热滥用性能存储老化已得到改善。

储存老化后电池热稳定性的改善重要归因于负极表面上SEI膜的逐渐稳定性。在储存条件下，负极的SEI膜不会破裂和再生，不稳定成分会长时间储存。介质逐渐转变为稳态成分，SEI膜的稳定性得到改善，可以更好地保护石墨负极并提高电池的热稳定性。但是，在电池的储存和老化过程中可能会出现气体，这可能导致电池膨胀并影响电池的安全性。在类似于循环老化的过度充电和短路之类的电滥用情况下，由于内部电阻的新增，电池的焦耳热会新增，导致电池在储存和老化后的抗电滥用能力下降。