锂离子电池充放电的拐点是什么？该如何解释这一现象？

业界一直热衷于讨论电池安全、循环寿命和电池成组一致性等问题，而有关锂离子电池的“拐点”问题似乎并未受到关注。

谈到电动汽车，人们首先想到的是其动力源载体————锂离子动力电池的成组应用问题。业界一直热衷于讨论电池安全、循环寿命和电池成组一致性等问题，而有关锂离子电池的”拐点”问题似乎并未受到关注。”拐点”是指动力锂离子电池在充放电前期和85%-95%阶段的电量特性曲线的拐点现象。这是电池本身的电化学特性使然，电池自身温度、环境温度和充放电流等因素都会影响到拐点的形态。

磷酸铁锂电池充放电拐点现象及产生机理

一只180Ah磷酸亚鉄鋰动力锂离子电池在室温下1/3C充放电的电压曲线如图1所示。充放电的电压平台都约为3.35V，充电电压两个拐点是3.25V和3.45V;放电电压两个拐点是3.4V和3.1V。

电池电压在充/放电的初期和末期，都有一段迅速上升期和迅速下降期，关注重点可放在充/放电末期的拐点现象。

锂电池的充电过程是锂离子从正极脱嵌，迁移到负极并嵌入的过程。当正极锂离子脱嵌到一定数量后，受John-Teller效应影响，锂离子脱嵌将变得越来越困难，需要更多的能量才能从正极板脱出。外部表现为极化电阻增加，电压急剧升高。放电时，锂离子从负极脱嵌，迁移到正极，并嵌入到正极的晶格中。当负极的锂离子数量降低到一定程度时，电极表面反应速度降低，内阻急剧增大，造成电池电压急速下降。

”拐点现象”与锂离子电池安全

笔者对国内权威部门出具的检测报告进行了分析，并依据相关数据统计得出拐点后的剩余容量不到电池总容量的10%，电池有效工作平台在总容量的90%以上。实验证明，充/放电末期的”拐点现象”说明电池已经到了容量即将充满或即将耗尽的末端，继续充/放电很容易产生因”电池电压过充或过放”及”过电流”等灾难性后果，对锂离子电池来说尤其可怕。由于电池长期处于过充或过放的疲劳状态，从而产生的锂枝晶会刺破电池隔膜造成电池永久性损坏，并易引起电池燃烧或爆炸，这种安全性事故在国内屡见不鲜。