試析鋰離子電池失效原因及應(yīng)對(duì)措施

段丹丹

摘 ? 要：鋰離子電池是電池物質(zhì)的重要組成部分，對(duì)其電池的失效原因加以研究，可以為鋰離子電池更好地適應(yīng)使用需求提供幫助。本文首先對(duì)鋰離子電池的失效原因進(jìn)行了分析研究，并結(jié)合鋰離子電池的實(shí)際應(yīng)用需求，制定了鋰離子電池失效問題的應(yīng)對(duì)策略，對(duì)提升鋰離子電池的綜合性應(yīng)用水平，具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：鋰離子電池 ?失效 ?應(yīng)對(duì)措施

中圖分類號(hào)：TM912 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）08（b）-0082-02

鋰離子電池的失效問題直接關(guān)系到鋰離子電池的應(yīng)用價(jià)值。隨著當(dāng)前鋰離子電池在很多生產(chǎn)生活領(lǐng)域的普及，對(duì)其電池失效的具體原因進(jìn)行研究，并制定符合實(shí)際情況的應(yīng)對(duì)策略，是很多鋰離子電池工藝研發(fā)人員重點(diǎn)關(guān)注的問題。

1 ?鋰離子電池失效的主要原因

1.1 鋰離子電池內(nèi)阻增大問題

內(nèi)阻是影響鋰離子電池使用性能的關(guān)鍵性因素，從鋰離子電池現(xiàn)有的使用情況來看，一些電池經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)阻增大的問題，工作環(huán)境對(duì)鋰離子電池的內(nèi)阻會(huì)產(chǎn)生較大的影響。鋰離子電池的應(yīng)用對(duì)于循環(huán)周次的重視程度較高，在進(jìn)行電池的性能檢測(cè)過程中，也經(jīng)常將循環(huán)周次作為重要的判斷依據(jù)，在這種情況下，電子的傳輸與離子的傳輸都會(huì)成為電池內(nèi)阻的影響性因素。從鋰離子電池現(xiàn)有的內(nèi)阻構(gòu)成情況來看，極化電阻以及歐姆電阻是其主要組成因素，電化學(xué)極化現(xiàn)象的產(chǎn)生，將會(huì)直接導(dǎo)致電池內(nèi)阻的增大，濃差極化也在鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域較為常見，是影響鋰離子電池內(nèi)阻的關(guān)鍵性因素之一。一些鋰離子電池在應(yīng)用的過程中，對(duì)于動(dòng)力學(xué)參數(shù)的分析不夠完整，在進(jìn)行電荷傳遞狀況研究的過程中，缺乏對(duì)活性材料等因素影響性的分析，這就使得鋰離子電池的應(yīng)用無法在內(nèi)阻控制方面取得必要的進(jìn)展，很難為內(nèi)阻綜合性控制水平的優(yōu)化提供保障。一些鋰離子電池組進(jìn)行電子電阻分析的過程中，對(duì)于活性材料的影響性分析不夠全面，缺乏對(duì)電荷傳遞環(huán)境的精細(xì)化分析，難以為鋰離子電阻增大問題的全面有效判斷提供幫助。

1.2 鋰離子電池容量下降問題

電池容量的下降問題是影響鋰離子電池綜合性使用質(zhì)量的關(guān)鍵性問題。但是，一些鋰離子電池在進(jìn)行容量設(shè)置的過程中，對(duì)于正極結(jié)構(gòu)的組成情況研究存在不足，缺乏對(duì)正極材料破壞性的必要分析，難以在正極材料出現(xiàn)不可逆性損壞的情況下，繼續(xù)保持鋰電池的容量穩(wěn)定，無法在鋰電池的容量控制方面取得必要的進(jìn)展。部分鋰電池在放電的過程中，自身的效應(yīng)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定程度的改變，尤其在顆粒破碎問題產(chǎn)生的情況下，不同顆粒之間將會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的電接觸失效問題，無法為鋰電池容量的進(jìn)一步優(yōu)化控制提供支持。部分鋰離子電池對(duì)自身的充放電過程考察不夠充分，尤其對(duì)于原料的層狀結(jié)構(gòu)所發(fā)生的變化考察不足，導(dǎo)致鋰離子電池難以在充放電的過程中，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)過渡層的精準(zhǔn)控制，無法為鋰離子電池容量的優(yōu)化提供幫助。

1.3 鋰離子電池存在內(nèi)短路問題

內(nèi)短路問題是威脅鋰離子電池應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵性問題。一些鋰離子電池在進(jìn)行應(yīng)用方案設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)于電池的自放電問題的識(shí)別分析存在不足，缺乏對(duì)鋰離子電池容量變化特征的有效研究，難以為鋰離子電池安全威脅的防控提供幫助。一些鋰離子電池在進(jìn)行應(yīng)用策略設(shè)計(jì)的過程中，缺乏對(duì)內(nèi)短路問題的必要分析，尤其在金屬異物研究的過程中，無法有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池內(nèi)短路問題的精準(zhǔn)控制，很難為鋰離子電池成熟地適應(yīng)電池安全控制的威脅處置需要提供幫助。

2 ?鋰離子電池失效的應(yīng)對(duì)措施

2.1 有效控制鋰離子電池內(nèi)阻

鋰離子電池的應(yīng)用人員需要對(duì)內(nèi)阻的重要影響力予以明確，以便在具體的技術(shù)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)過程中，可以更加成熟地憑借對(duì)鋰離子電池內(nèi)阻的識(shí)別，制定適應(yīng)鋰離子電池具體應(yīng)用需要的內(nèi)阻控制方案，為鋰離子電池有效控制內(nèi)阻并具備長(zhǎng)期使用壽命提供幫助。要結(jié)合鋰離子電池充放電的實(shí)際狀態(tài)，對(duì)內(nèi)阻的變化趨勢(shì)加以分析，并結(jié)合環(huán)境的影響，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行性能的檢測(cè)研究，保證鋰離子電池自身的壽命可以得到完整清晰的判斷，為鋰離子電池健康狀態(tài)的有效估算提供幫助。要加強(qiáng)對(duì)鋰離子電池壽命評(píng)估業(yè)務(wù)的關(guān)注，尤其要從鋰離子電池健康狀態(tài)估算的角度出發(fā)，制定適宜鋰離子電池電阻控制需要的具體策略，保證鋰離子電池的內(nèi)阻價(jià)值可以得到完整的識(shí)別，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部電子傳輸狀態(tài)的有效控制，為電池內(nèi)阻的科學(xué)控制提供幫助。要加強(qiáng)對(duì)鋰離子電池內(nèi)部電子傳輸情況的關(guān)注，尤其要對(duì)極化電阻和歐姆電阻的生成特征進(jìn)行總結(jié)，使鋰離子電池在進(jìn)行內(nèi)阻研究的過程中，可以憑借對(duì)電阻不同生成情況的研究控制，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池具體應(yīng)用方案的把控，更好地提升鋰離子電池內(nèi)阻構(gòu)成情況的識(shí)別水平，為鋰離子電池有效控制內(nèi)阻提供有利條件。

2.2 提升鋰電池容量控制水平

在進(jìn)行具體的鋰電池制備容量設(shè)計(jì)的過程中，一定要對(duì)鋰電池的材料組成情況具備足夠的重視，保證鋰電池可以在進(jìn)行自身的容量控制過程中，完整地實(shí)現(xiàn)對(duì)電池容量管控方案的構(gòu)建，為鋰電池更加充分地適應(yīng)原料資源的優(yōu)化應(yīng)用需求提供支持。鋰電池容量的控制工作需要加強(qiáng)對(duì)鋰電池放電情況的重視，尤其對(duì)于鋰離子放電所造成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律予以研究，使電接觸失效問題可以得到合理有效的分析，為鋰電池容量更好地適應(yīng)鋰電池應(yīng)用要求提供幫助。要加強(qiáng)對(duì)充放電過程中，鋰電池內(nèi)部層狀結(jié)構(gòu)的關(guān)注，尤其要對(duì)鋰電池容量所造成的多方面影響具備精準(zhǔn)的判斷力，使鋰電池可以較為成熟地實(shí)現(xiàn)對(duì)自身容量的優(yōu)化設(shè)置，并保證鋰電池可以更加有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)自身容量特點(diǎn)的優(yōu)化處置。在進(jìn)行鋰電池容量控制的過程中，要強(qiáng)化對(duì)電解液應(yīng)用情況的關(guān)注，尤其要從電化學(xué)反應(yīng)的層面進(jìn)行鋰電池變化規(guī)律的分析，為鋰電池容量更好地得到優(yōu)化提供技術(shù)性支持。

2.3 提高鋰離子電池內(nèi)短路問題控制水平

在制定鋰離子電池的內(nèi)短路問題控制方案過程中，需要加強(qiáng)對(duì)電池自放電問題的重視，尤其要對(duì)鋰離子電池容量衰減的原因進(jìn)行較為全面的研究，使內(nèi)短路問題的控制可以更加完整地適應(yīng)鋰離子電池的應(yīng)用需要。在進(jìn)行具體的內(nèi)短路問題研究過程中，一定要加強(qiáng)對(duì)鋰離子電池使用過程的重視，尤其要對(duì)金屬異物是否會(huì)觸動(dòng)電極加以研究，保證鋰離子電池可以更加充分地適應(yīng)內(nèi)短路問題的控制需要，更好地提升鋰電池的電力資源供給穩(wěn)定性。要強(qiáng)化對(duì)電極修剪情況的重視，并為隔膜失效所帶來的多方面影響具備充足的了解，提升內(nèi)短路問題的控制水平。

3 ?結(jié)語

鋰離子電池失效問題的分析是影響鋰離子電池技術(shù)完善水平的關(guān)鍵。在當(dāng)前鋰離子電池廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域的情況下，對(duì)鋰離子電池存在的具體失效問題加以研究，并制定適應(yīng)鋰離子電池應(yīng)用需求的具體策略，對(duì)保證鋰離子電池綜合性應(yīng)用價(jià)值的優(yōu)化，具有十分重要的意義。

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