鋰離子電池的失效分析與介紹

含義:失效(缺陷)產(chǎn)品損失調(diào)節(jié)功能。關(guān)于可以修復(fù)的產(chǎn)品，這通常被稱為缺陷。鋰離子電池的失效是由于某些特定的本質(zhì)原因?qū)е码姵毓δ芩p或功能異常。功能失效是指鋰離子電池的功能不能滿足運(yùn)行要求及相關(guān)指標(biāo)，首先有容量衰減或跳閘，循環(huán)壽命短，乘法器功能差，一致性差，易自放電，功能衰減高低溫;安全失效是指鋰離子電池由于使用不當(dāng)或誤用而出現(xiàn)的失效，具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，如熱損失、氣體膨脹、液體泄漏、鋰分析、短路、膨脹變形等。

失效分析的目的是確定和預(yù)防失效的發(fā)生。失效分析是區(qū)分產(chǎn)品失效方法、分析失效原因、猜測(cè)或預(yù)防失效現(xiàn)象的一種技術(shù)活動(dòng)和搬運(yùn)活動(dòng)。人們對(duì)鋰離子電池的性能指標(biāo)提出了更高的要求，尤其是在體積/質(zhì)量能量密度、功率密度、循環(huán)壽命、成本、安全性能等方面。例如，在《我國(guó)制造2025》中，能源型鋰離子電池的比能大于300Wh/kg，而動(dòng)力型鋰離子電池的比能大于4000W/kg。圖2為1990-2025年鋰離子電池能量密度路線圖。為了滿足市場(chǎng)需求，將電池的功能和安全性向前推進(jìn)，并縮短新系統(tǒng)的開發(fā)周期，有必要對(duì)鋰離子電池的開啟故障進(jìn)行分析。

雖然產(chǎn)品的誕生伴隨著失敗，但失敗是人們從失敗現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)到的，所以失敗分析工作要從失敗現(xiàn)象入手。第一步是從鋰離子電池的故障現(xiàn)象入手。鋰離子電池故障現(xiàn)象是鋰離子電池故障分析的第一步，也是最直接、最重要的故障信息之一。沒有對(duì)鋰離子電池的失效信息進(jìn)行充分的了解和分析，就無(wú)法準(zhǔn)確地得出鋰離子電池失效的根本原因，不僅無(wú)法供應(yīng)建設(shè)性的建議或可靠性意見。失效現(xiàn)象分為顯性失效和隱性失效兩部分。優(yōu)勢(shì)指的是直接可見的性能和特點(diǎn),如失敗和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可以通過(guò)厚取決于分析破損和變形的表面結(jié)構(gòu),包括火災(zāi)燃燒、發(fā)燒、膨脹(氣)、變形、滲漏、封裝材料損傷和變形、毛刺、虛擬焊接或漏焊封裝材料,塑料原料融化變形等。隱性指,不能直接觀察到但要通過(guò)分解和分析可能是模仿實(shí)驗(yàn)中所示的性能和特點(diǎn),如微觀失效檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室拆卸,以及電池的電氣信息。鋰離子電池故障過(guò)程中等一些隱藏的故障現(xiàn)象是消極的短路,形成鋰,極片粉,隔膜,隔膜阻礙,干膜穿刺,電解質(zhì),電解質(zhì)變性失敗,陽(yáng)極溶解,過(guò)渡金屬(銅)分離,極片毛刺,繞組(或?qū)訅?障礙,潛水,能力和高電壓擾動(dòng),阻力,循環(huán)壽命紊亂,高/低溫度功能障礙等。失效現(xiàn)象的規(guī)劃常常與失效方法的規(guī)劃重疊。失效現(xiàn)象更傾向于直接描述失效現(xiàn)象，這是由于對(duì)失效過(guò)程的信息收集和描述。失效方法一般被理解為失效的性質(zhì)和類型，即失效的分類和差別。鋰離子電池故障是電池故障的一大簇，有必要對(duì)其進(jìn)行含義和分類。