1、負(fù)余量不夠造成的低溫鋰電池析鋰?鋰離子在充電時(shí)從正脫嵌之后,一定要有一個(gè)歸宿。個(gè)別而言,歸宿是嵌入到負(fù)當(dāng)中,然而當(dāng)負(fù)適量不夠、負(fù)可嵌入鋰離子少于正脫嵌的鋰離子時(shí),鋰離子就只能在負(fù)名義析出了。負(fù)適量不夠,算得上是析鋰的常見起因。?而依據(jù)負(fù)適量不夠的位置,又可能細(xì)分成下面三組析鋰情況:?(1)通例負(fù)適量不夠的析鋰?當(dāng)負(fù)適量不足時(shí),從正脫嵌后來到負(fù)的鋰離子不足夠的嵌入空間,因此只能形成單質(zhì)并析出在負(fù)名義。因?yàn)樨?fù)適量不夠水平個(gè)別是均勻的、正脫嵌的鋰離子也是均勻來到負(fù)的,因此負(fù)適量不夠造成的析鋰也都是均勻的一層,析鋰重大水平的大小與負(fù)適量不夠的水平密切相干,適量不足水平越高則析鋰越重大。?(2)陰陽面析鋰?當(dāng)一個(gè)電芯呈現(xiàn)正單面涂重或者負(fù)單面涂輕時(shí),就會造成這個(gè)電芯的負(fù)兩面一側(cè)析鋰一側(cè)不析鋰,這也就是俗稱的陰陽面。陰陽面電芯析鋰一側(cè)的界面與負(fù)適量不足析鋰完全一致,而另外一側(cè)則是金黃色(石墨負(fù)的話)。?(3)正頭部涂布未削薄析鋰?假如在涂布時(shí)未對正頭部進(jìn)行削薄,那么正頭部位置的敷料就可能會偏厚,這樣對應(yīng)負(fù)頭部就會呈現(xiàn)適量不足的情況,從而造成負(fù)頭部呈現(xiàn)一段條狀的析鋰。?2、充電機(jī)不當(dāng)制造成的低溫鋰電池析鋰?因?yàn)槲鲣嚠a(chǎn)生在充電階段,因此充電機(jī)制的變更也一定會是析鋰的起因之一。下面列出了多少種因?yàn)槌潆姍C(jī)制而造成析鋰情況:?(1)低溫充電析鋰?低溫充電析鋰的起因,是負(fù)在低溫時(shí)的嵌鋰阻抗明顯大于正脫鋰阻抗,誠然鋰離子可能在低溫下疾速的從正脫嵌,然而卻無奈及時(shí)嵌入到負(fù)當(dāng)中,從而引發(fā)析鋰。?(2)大倍率充電析鋰?常溫充電假如一味的增加充電倍率,負(fù)也會因?yàn)闊o奈疾速實(shí)現(xiàn)嵌鋰而引發(fā)析鋰。在通例容量型設(shè)計(jì)下,電芯能禁受的充電倍率在1C~1.5C左右,假如產(chǎn)品在利用期間須要進(jìn)一步增加充電電流,那么就須要對片跟電解液采取特別設(shè)計(jì)了。否則充電倍率越大,析鋰就會越重大。?(3)過充電析鋰?當(dāng)電池的充電電壓或充電容量大幅超過設(shè)計(jì)值時(shí),就會有較多適量的鋰離子從正脫嵌出來,而因?yàn)樨?fù)在設(shè)計(jì)時(shí)基本就不為這些多余的鋰離子預(yù)留空間,因此析鋰也就不可避免了。在過充電時(shí),鋰離子從正的脫嵌是均勻的、不會隨片位置的變更而不同,因此過充電造成的析鋰也是均勻一層。?3、嵌鋰途徑異樣造成的低溫鋰電池析鋰?在低溫鋰電池充電時(shí),鋰離子從正脫嵌后,路過電解液而后嵌入到負(fù)當(dāng)中。然而假如正負(fù)界面接觸不好,就會造成鋰離子在負(fù)名義析出。具體情況如下:?(1)隔閡打皺析鋰?當(dāng)隔閡因?yàn)樽陨砥焚|(zhì)起因此呈現(xiàn)打皺時(shí),對應(yīng)位置的鋰離子從正脫嵌后,就沒法均勻的嵌入負(fù),從而造成對應(yīng)位置的負(fù)要么成未充分嵌鋰的褐色、要么產(chǎn)生與隔閡打皺方向一致的條紋狀析鋰。?(2)電芯變形析鋰?當(dāng)電芯厚度較大時(shí)易產(chǎn)生變形,當(dāng)變形比較重大時(shí),就可能造成電芯變形位置對應(yīng)的片接觸不良,從而產(chǎn)生上圖中條狀的嵌鋰不良區(qū)域,偶爾也會伴隨著析鋰。?(3)通例化成且化成前未熱冷壓析鋰?假如電芯厚度比較大,那么即便注液之后不熱冷壓直接進(jìn)行通例化成,界面也不會有太大問題。然而對一些厚度小于3mm的薄電芯而言,假如化成時(shí)原來就不上夾,且化成前又忘記了進(jìn)行熱冷壓或者夾具baking,那界面就會比較悲慘了。?因?yàn)楸‰姵亟缑骈g接觸難以周到,因此假如化成前跟化成時(shí)都錯(cuò)誤其名義施加壓力的話,化成產(chǎn)氣就無奈完全排出并影響界面接觸,進(jìn)而產(chǎn)生點(diǎn)狀嵌鋰不足及點(diǎn)狀析鋰。?(4)夾具化成未加壓力析鋰?因?yàn)閵A具化成往往伴隨著大電流、高充電SOC,因此化成期間產(chǎn)氣的速度更快,化成后電池的界面也會有明顯的金黃色、對應(yīng)嵌鋰不足的位置看起來會更為明顯。不管是化成前不熱冷壓的薄電芯、還是本該夾具化成卻不加壓的電芯,只有在除氣前發(fā)明問題,那么從新進(jìn)行帶夾具的小電流放電跟化成一次,是可能對界面有明顯改良的。?(5)嵌鋰途徑析鋰小結(jié):?當(dāng)嵌鋰途徑產(chǎn)生異樣時(shí),電芯明顯的界面異樣是呈現(xiàn)褐色的嵌鋰不充分區(qū)域,其次才是對應(yīng)位置的略微析鋰。因?yàn)楦骷一晒に嚒①Y料不盡雷同,因此各位實(shí)際碰到的化成時(shí)界面接觸不良造成得析鋰景象,可能會與上面的圖示有一定差別。?4、主材異樣造成的低溫鋰電池析鋰?充電進(jìn)程中,鋰離子的歸宿是透過SEI膜并嵌入負(fù),假如SEI膜或負(fù)呈現(xiàn)了問題,造成鋰離子無奈畸形嵌入,那么結(jié)果就只能是析鋰了。?(1)負(fù)壓逝世析鋰?當(dāng)負(fù)片壓實(shí)超過其限時(shí),鋰離子來到負(fù)后就會因?yàn)樨?fù)結(jié)構(gòu)被壓壞或不充分的嵌入空間而析出在負(fù)名義。負(fù)壓逝世造成的析鋰并不像化成接觸不好那樣的析鋰可能修復(fù),且對電芯的容量、輪回皆有致命影響。?(2)電解液少造成的析鋰?當(dāng)電池注液量比較少、或者注液后老化時(shí)光較短時(shí),電解液將無奈完全浸潤負(fù),未充分浸潤的位置,就會形成上圖所示的、干涸的未嵌鋰小黑斑,黑斑的四周有可能呈現(xiàn)略微的析鋰。?(3)電解液不匹配的析鋰?這種起因造成的析鋰原理,文武目前也不完全搞明白,料想可能是因?yàn)殡娊庖焊?fù)不匹配,造成SEI膜過厚或不均勻,而后妨礙了鋰離子的嵌入;或是電解液無奈充分浸潤到負(fù)中,從而引發(fā)鋰離子嵌入艱苦。?(4)未化成直接分容造成析鋰?假如電芯不進(jìn)行小電流化成而直接就進(jìn)行了分容充電,那么SEI膜就無奈有效形成,從而在充電進(jìn)程中影響鋰離子嵌入負(fù)并引發(fā)析鋰。對應(yīng)的析鋰圖片呈上圖所示的雀斑狀。?(5)水含量超標(biāo)析鋰?微量的水分有助于SEI膜的形成,然而當(dāng)水含量超標(biāo)時(shí),就會與電解液中的鋰鹽產(chǎn)生副反應(yīng)并破壞SEI膜成分,從而影響鋰離子嵌入負(fù)并形成上圖中的不規(guī)矩褐色區(qū)域,一些時(shí)候褐色區(qū)域也會產(chǎn)生析鋰。?