锂电池检测‍本体故障的机理有哪几种

发布日期:

2021-12-09

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电池检测‍显示渐发性故障主要由电池老化所致,其发生的可能性不仅与电池本身性能有关而且与电池的使用条件有关。渐发性故障可表现出容量过快的衰减和功率的降低及内阻的增大等现象。突发性故障是指无明显征兆地突然地或短时间内地发生故障,电池系统突然失效或性能骤降造成电池系统无法正常运行带来物力人力等一系列损失。

电池检测‍1.png

1、容量过快衰减

常见的本体故障一般由不恰当的操作行为造成,电池的充放电一般以电压电流或电池容量状态SOC作为截止条件。当电池过充时会在电池负极表面出现析锂现象。对于经常处于轻微过充状态的电池,由于一定程度地析锂会造成活性锂损失从而导致电池的容量过快衰减。更进一步分析锂现象易诱发锂枝晶,从而刺穿隔膜引发电池微/内短路故障。对于处于长时间深度过充状态的电池,电池温度会积聚着持续上升,过高的温度造成电池的一些材料易分解,如SEI膜、电解液、正极材料等。分解的过程也会带来一系列的副放热反应,大大地增加内短路和热失控等故障发生的概率。

2、电池过放内短路

电池过放原因与电池过充的原因类似,对于长期轻微过放的电池,锂离子从负极过深地脱嵌,易引起负极结构和SEI膜的破坏;同样锂离子过度地嵌入到正极材料,其晶体结构易遭到破坏,从而造成电池活性物质的不可逆损失,电池容量发生过快衰减和电池性能恶化。对于长期深度过放的电池,不仅存在电池容量过快衰减的渐发性故障,而且负极集流体铜箔会发生氧化溶解反应,电池内阻增大。

电池检测‍发现电池充放电过程中,由于低温环境电子的流动受到阻碍,电解液中的一些材料性能也会降低。特别是在充电过程中锂离子扩散速度与其消耗速度不平衡时,负极表面会发生析锂现象从而引发故障,电池检测‍发现沉积在负极表面的铜可能刺穿隔膜引发电池内短路等故障。

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