锂电池性能失效和安全失效的原因是什么?
来源:宝鄂实业
2019-12-07 22:23
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锂电池性能失效和安全失效的原因。锂电池失效是指由于某些特定的本质原因而导致的性能退化或性能异常,可分为性能失效和安全失效。锂电池故障可分为内部原因和外部原因。为了避免性能下降和电池安全问题,对锂电池进行失效分析势在必行。
性能失效是指锂电池的性能不能满足使用要求及相关指标,主要包括容量衰减或潜水、循环寿命短、倍增性能差、一致性差、易自放电、高低温性能衰减等。安全失效是指锂电池由于使用不当或滥用而产生一定安全风险的失效,主要包括热失控、气体膨胀、泄漏、锂演化、短路、膨胀变形等。
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什么是锂离子电池故障?
锂离子电池失效是指电池性能下降或性能异常所引起的一些具体的本质原因。它可能发生在生产、运输和使用的任何环节,不仅会影响电池的性能,甚至会引起火灾、爆炸等安全问题。
锂离子电池在生产、运输、使用过程中会出现一些故障现象。导致锂电池失效的因素包括电池环境:高/低环境温度、过充过放、高充放电率、制造工艺、电池设计结构等。
锂电池性能失效和安全失效的原因
机热失控
热失控是指锂离子电池内部局部或整体温度迅速升高,热量不能及时消散,大量积聚在内部,并诱发进一步的副作用。导致锂电池热失控的因素是非正常的工作条件,如滥用、短路、高倍率、高温、挤压、针刺等。
混合分析锂
锂演化是金属锂在电池负极表面的沉淀,是锂电池常见的老化失效现象。锂的提取会减少电池中活性锂离子的数量,导致容量失效,膜被树突刺穿,导致局部电流过大,产生热量,导致电池出现安全问题。
◆内阻增大
锂电池内阻的增加会伴随着能量密度下降、电压功率下降、电池发热等故障问题。导致锂离子电池内阻增大的主要因素是电池的关键材料和电池的环境。
◆电解质失败
LiPF6稳定性差,易分解,降低了电解质中可运输的Li+含量。它还会与电解液中的微量水发生反应,形成HF,导致电池内部腐蚀。
◆电池容量衰减
电池容量衰减失效是由材料失效引起的,与电池制造技术、电池环境等客观因素密切相关。从材料上看,失效的主要原因是正极材料的结构失效、负极表面SEI过渡生长、电解液分解变质、流体集合腐蚀、系统中微量杂质等。
这就是锂电池失效的原因。因此,全面检测锂电池的故障,为新能源汽车和智能无人驾驶汽车提供安全可靠的锂电池尤为重要。