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盤(pán)點(diǎn)鋰電池失效分析的難點(diǎn)
閱讀：171 發(fā)布時(shí)間：2023-2-21
鋰電池失效原因與失效之間并不是簡(jiǎn)單的“一對(duì)一”模式，還有“一對(duì)多”,、“多對(duì)一”,、“多對(duì)多”等多維關(guān)系。
此外,，引起鋰電池失效的原因分為內(nèi)因和外因,，可以是來(lái)自組成材料本身的結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)的變化,，也可以是設(shè)計(jì)制造、使用環(huán)境,、時(shí)間跨度等復(fù)雜因素,。因此,，鋰電池的失效原因和失效之間的構(gòu)效關(guān)系十分復(fù)雜。
例如,，正/負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)變化或破壞,，都會(huì)產(chǎn)生容量上的衰減,、倍率性能下降、內(nèi)阻增大等問(wèn)題,；隔膜老化,、刺穿是電池內(nèi)短路的重要因素,；電池的設(shè)計(jì),，極片涂布,、滾壓、卷繞等過(guò)程都直接與電池容量及倍率性能的發(fā)揮密切相關(guān),；高溫環(huán)境會(huì)導(dǎo)致電池電解液發(fā)生分解變質(zhì),，也會(huì)引起容量衰減,、內(nèi)阻增大,、產(chǎn)氣等問(wèn)題。
故想用單一失效原因去描述并剖析失效是不正確的,，且需要用定量角度剖析多種失效原因在某一階段的影響權(quán)重和主次關(guān)系,，才能對(duì)失效電池進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，并針對(duì)性地提出合理的措施,。
鋰電池本身就是屬于現(xiàn)代控制論中的灰箱（灰色系統(tǒng)）,，即對(duì)其內(nèi)部物理、化學(xué)變化機(jī)理及熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)過(guò)程不是完全了解,。
鋰電池主要由正極材料,、負(fù)極材料、隔膜,、電解質(zhì),、溶劑、導(dǎo)電劑,、黏結(jié)劑,、集流體、極耳等組成,。電池制備流程包含前段、中段,、末段三部分，包括打漿,、涂布、烘干,、輥壓、分條,、配片,、模切或卷繞,、入殼,、極耳焊接,、注液,、封口焊接、化成分容等步驟,。
但各個(gè)關(guān)鍵材料之間并不是獨(dú)立存在的,，各個(gè)制備步驟也不是獨(dú)立存在，它們之間是相互關(guān)聯(lián),、相互影響的,，且會(huì)因應(yīng)用領(lǐng)域的改變而發(fā)生較大變化,。
常見(jiàn)的鋰電池負(fù)極材料有天然石墨、人造石墨,、中間相碳微球MCMB,、Li4Ti5O12,、軟碳、硬碳,、硅負(fù)極,、SiOx-C負(fù)極、金屬鋰,、復(fù)合金屬鋰等,。
根據(jù)不同的使用環(huán)境和要求，選擇不同的正負(fù)極體系,，配以適當(dāng)?shù)碾娊庖后w系及其他輔助材料，在合適的制備流程下,，做成滿足使用需求的各類形式鋰電池,。
合格的鋰電池會(huì)應(yīng)用到各行各業(yè),，尤其在電動(dòng)汽車,、船舶、航天航空等領(lǐng)域,。從材料制備到產(chǎn)品使用的過(guò)程充滿著可變性、復(fù)雜性,。
因此,，對(duì)鋰電池失效分析不能僅局限于電池關(guān)鍵材料的失效，同時(shí)要對(duì)材料結(jié)構(gòu),、合成加工,、性能設(shè)計(jì),、制造流程,、服役情況、失效表現(xiàn)等進(jìn)行綜合考慮,。