锂电池析锂现象及原因

发表时间：2024-07-28 02:13:26 来源：网友投稿

1、电解液浸润不良析锂

电解液作为锂离子导通的通道，假如量少或未能充分浸润极片，就会引发析锂。

注液量少析锂：当注液量较少时，锂离子在正负极间迁移的路径受阻，从而造成细点状的未嵌锂区域或析锂区域。

失液量大析锂：即使保证注液量足够，电芯也依旧有电解液不足造成析锂的风险。极片压实过高造成吸液困难、注液后老化时间不够、夹具压力太大、除气抽真空过猛等原因都可能引发失液量过大析锂。

极片中心浸润不良析锂：电芯吸液时，电解液一般从电芯头尾部渗入到极片中心位置，假如给出的电解液浸润时间不足，则极片中心位置可能无法充分被电解液浸润，锂离子来到负极片中心位置，由于没有足够多的导通通道，而出现析锂。

负极压死+失液量大析锂：单纯负极压死或失液量大都会造成析锂，原理上文已讲。负极压实大同时也会降低电芯的保液量，假如二者同时发生，就会造成非常严重的压死+保液量低析锂。

2、水含量超标析锂

过多的水分会与电解液中的锂盐（LiPF6）发生不可逆的副反应，从而降低电芯容量并引发产气。而水含量的来源又重要有两处：电解液水含量超标，注液前极片水含量超标。

电解液水含量超标析锂：电解液过期或存储条件不当引发水含量超标后，过量的水分会与LiPF6发生不可逆反应并生成LiF，从而消耗电解液中的锂离子、降低电芯容量。由于电芯中间部位反应活性高、四周低，所以电解液水含量超标的极片四周由于锂盐的分解而无法完全嵌锂。

注液前极片水含量超标析锂：其反应原理与电解液水含量超标一致，但是界面却比电解液水含量超标更为复杂：不仅极片周围存在嵌锂不充分区域，极片中心也会有不规则的未嵌锂区域乃至析锂。这说明极片中超标的水含量并不是与锂盐在“均一”的反应，反应程度更大、消耗锂盐更多的位置，更容易出现极片中间的未嵌锂区域。

3、化成异常充电机制析锂

化成是锂离子电池的首次充电过程，而析锂是由锂离子无法嵌入负极导致、只能发生在充电过程。所以化成工序异常极易引发析锂。

大电流化成析锂：常温化成时，稳定且低阻抗的SEI膜只有在小电流时才会形成，假如电流过大，则负极表面就会形成高阻抗且不均一的副产物，其会影响锂离子嵌入并造成析锂。

未化成直接分容析锂：其原理与大倍率化成基本一致，且都会发生析锂及由化成产气造成的未嵌锂。

化成接触不良析锂：化成时的电芯非常脆弱，此时保护负极的SEl

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