锂電池電極裂化原因及影響
锂电池电极裂化对于电池用户来说是陌生的概念，从电池的开始使用到报废，基本看不出这个问题，因为这个问题是存在电池内部的，是属于电池研究员关注的问题，是属于微观方面的问题。下面就锂電池電極裂化原因及影響做简单的介绍，让大家了解一下。
锂電池在實際的使用過程中，活性顆粒常常經曆許多的不可逆的物理化學和機械過程，比如局部過度充放電，表面結構崩塌，不均勻電極/電解液界面，金屬溶解/沈澱，體積膨脹/收縮，局部溫度波動等。這些副反應之間的相互作用會導致活性顆粒內部機械或熱應力、電化學應力的累積，並進一步可誘發裂縫的産生。這種裂紋主要在應力集中以及顆粒薄弱點産生，比如顆粒表面，SEI膜，晶界等。
特別像矽基負極，在充電/放電周期內插入和脫出锂時，體積變化達到270%，這個巨大的體積膨脹會導致矽顆粒的粉碎，以及塗層從銅集流體中分離。特別是，SEI膜會發生持續的斷裂再生成過程，不斷消耗锂離子和活性物質，造成容量持續衰減，循環穩定性變差。
而顆粒內部産生的裂縫會導致顆粒之間接觸變差，顆粒完整性破壞，電子和離子傳輸路徑都會發生變化，導致擴散受限。結果表明，電子和離子在固相的擴散長度伴隨著裂縫的産生而增大。這又會進一步影響電化學反應，可能造成充放電局部不均勻，引起顆粒的二次裂紋。
锂電池電極裂化是影響電池電化學性能、循環穩定性和安全性等的重要因素，其中常見的裂化現象包括：
(1)正、負極電極材料顆粒裂紋;
(2)活性物質顆粒內部晶間破碎;
(3)正極表層分層失效;
(4)負極表面SEI破裂;
(5)正極活性物質相分離;
(6)锂金屬等負極表面枝晶。
充放電過程中，電化學反應在電極表面發生，锂離子從表面脫出或嵌入，多次循環之後活性顆粒表面會出現了十分顯著的相變，锂離子脫出後可能伴隨金屬溶出，材料層狀結構會變成鹽岩相結構，並且這種相結構演變向顆粒內部擴展，形成內部相分離。
在锂離子電池的充电过程中，负极电位不断变负，在一定条件下会引起金属锂在负极表面沉积的副反应。金属锂持续存在负极的表面，不仅会影响锂離子電池的容量，还有可能会产生危害锂離子電池安全的锂枝晶。金属锂做负极时，枝晶更加严重，负极保护避免锂枝晶成为金属锂电池的研究热点。
声明： 本站部分文章及图片来源于互联网，如有侵权，请联系删除。
友情提示：留下您的需求和聯系方式,我們收到信息將第一時間聯系您！
| |
深圳市格瑞普電池有限公司
粵ICP備11041765號-6
版权所有 ©2025 格瑞普电池 |
HoME神波多一花在线ENTER NUMBET 004
