锂电池失效分类和失效的原因解析

锂离子电池故障的分类及原因

1、锂离子电池故障分类

为了预防功能衰减和电池安全问题，对锂离子电池进行失效分析势在必行。锂离子电池失效是指由于某些具体的物质原因导致电池功能恶化或运行功能异常。

常见锂离子电池故障分类

2、锂离子电池失效的原因

锂离子电池故障的原因可以分为内部原因和外部原因。

内因重要是指失效的物理和化学变化的本质，研究尺度可以追溯到原子和分子尺度，研究失效过程的热力学和动力学变化。

外部因素包括冲击、针刺、腐蚀、高温灭火、人为损伤等外部因素。

锂离子电池故障分类及故障原因

锂离子电池内部故障情况

3.、锂离子电池常见故障表现及故障机理分析

容量衰减失败

在标准循环寿命试验中，500循环时的放电容量应不低于初始容量的90%。或当循环次数达到1000次时，放电容量不应低于初始容量的80%。假如在标准周期内容量急剧下降，则属于容量衰减失效。

电池容量衰减失效的根源在于数据失效，而数据失效与电池制造技术、电池工作环境等客观因素密切相关。从数据上看，失效的重要原因有正电极数据的结构失效、负电极外观的SEI过渡生长、电解液的合成与崩解、集液腐蚀、系统微量杂质等。

正电极数据的结构失效:正电极数据的结构失效包括粒子破碎、不可逆相变、数据无序等。在充放电过程中，由于jahn-teller效应，LiMn2O4的结构会发生扭曲，导致颗粒破碎，颗粒之间的电接触失效。limn1.5ni0.5o4数据将有相变的四方晶系-立方晶系在充电和放电过程中,虽然LiCoO2数据将导致公司进入李层由于李的过渡和释放在充电和放电过程中,这将构成分层结构障碍和限制其能力。

负数据失效:石墨电极失效重要发生在石墨表面，石墨表面与电解液发生反应，消耗固体电解液界面相(SEI)。假设过度生长会导致电池内部系统锂离子含量下降，导致容量衰减。硅阳极材料的失效重要是由于其体积收缩过大而导致循环功能失效。

电解液失效:LiPF6稳定性差，合成简单，使电解液中可替代的Li+含量降低。它还简单地与电解液中的微量水发生反应，形成HF，形成电池内部的腐蚀。由于气密性不足，电解质溶解，电解质粘度和浓度发生变化，导致离子输运功能急剧下降。

集电极液失效:集电极液腐蚀，集电极液粘附下降。上述电解液失效出现的HF会对集电极液出现腐蚀，出现导电性差的化合物，引起欧姆接触新增或活性物质失效。在充放电过程中，铜箔以低电位溶解，沉积在正电极表面，称为铜演化。收集流体失效的常见方法是流体与活性物质之间的分离力不足以导致活性物质的剥离，从而无法为电池供应容量。

内部阻力新增

锂离子电池内阻的新增会伴随着能量密度下降、电压功率下降、电池产热等故障问题。造成锂离子电池内阻新增的重要因素分为电池要害数据和电池使用环境。