锂离子电池失效中析锂现象的原位检测方法综述

合集下载

原位无损析锂

原位无损析锂
锂是一种无毒、可循环利用的能源，它的特性使它原位无损析锂成为生活中一
项新兴活动。

取计原位无损析锂法，就是以经典方法，取出锂离子，而不需要破坏原有的电
池结构。

它需要专业人士通过复杂的步骤将锂离子从充电电池中提取出来，可以用于重新制作相关的充电电池，以及用于不同电子设备。

原位无损析锂技术具有多项优势，首先，原位无损析锂法可以有效降低破坏老
电池中焊接头和塑料外壳的可能性。

它还可以有效地保护充电电池中存储的重要数据，比如容量和电压等。

同时，原位无损析锂技术还具有高效率，可以让人们更快地完成析锂任务。

原位无损析锂技术不仅只是简单的析锂，而且它还具有延长续航时间、防止故
障的作用，可以提高锂电池的使用效果，使人们可以获得更多的优质高效的充电体验。

原位无损析锂技术也为维修带来了更多便利，可以快速有效地解决客户的需求，也可以更有效地解决回收锂电池的问题。

锂离子电池的发展对人类社会的发展起着重要的作用，而原位无损析锂技术的
出现让这一过程更加快捷高效。

取计原位无损析锂是当今社会朝向更清洁、可以可再利用的能源的重要一步，我们应当努力实现这一目标，确保我们的社会和环境可以得到更好的保护。

锂离子电池故障检测方法

锂离子电池故障检测方法锂离子电池故障检测方法锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一，广泛应用于手机、电动汽车等领域。

然而，随着使用时间的增加，锂离子电池可能会出现故障，导致电池性能下降甚至无法正常工作。

因此，故障检测对于保证锂离子电池的正常运行非常重要。

下面将介绍一种基于步骤思考的锂离子电池故障检测方法。

第一步：观察电池外观首先，我们应该检查电池的外观。

正常的锂离子电池外观应该完整，没有明显的变形、损坏或渗漏现象。

如果电池外观有明显的异常，可能意味着电池出现了故障。

第二步：测量电池电压接下来，我们需要使用万用表等工具测量电池的电压。

正常的锂离子电池电压应该在指定的范围内，一般为3.6-3.7伏。

如果电池电压过高或过低，可能意味着电池出现了故障。

第三步：检查电池充放电性能我们可以通过充放电测试来评估电池的性能。

首先，将电池充满，然后使用合适的负载进行放电，记录电池的电压和电流变化。

正常的锂离子电池应该有较稳定的电压和电流输出。

如果电池在放电过程中电压快速下降或电流波动较大，可能意味着电池出现了故障。

第四步：检查电池内阻电池内阻是评估电池性能的一个重要指标。

我们可以使用专业的电池内阻测试仪进行测试。

正常的锂离子电池内阻应该较小，一般为几十毫欧姆。

如果电池内阻过大，可能意味着电池出现了故障。

第五步：分析电池循环寿命电池的循环寿命是指电池能够进行充放电的次数。

通过测试电池的循环寿命，我们可以评估电池的健康程度。

一般来说，正常的锂离子电池循环寿命应该在几百次以上。

如果电池的循环寿命明显下降，可能意味着电池出现了故障。

综上所述，通过观察外观、测量电压、检查充放电性能、分析内阻和循环寿命等步骤，我们可以初步判断锂离子电池是否出现故障。

如果发现电池有异常，应及时更换或修复，以确保电池的正常运行。

同时，为了延长锂离子电池的使用寿命，我们还应注意合理使用和储存电池，避免过度放电或过度充电等操作。

锂电池的失效分析及检测方法研究

锂电池的失效分析及检测方法研究发布时间：2021-11-09T08:10:18.180Z 来源：《科学与技术》2021年6月17期作者：刘丽丽（1）（2）、何荣杰（1）（2）、金健（1）（2）、杨海波（1）（2）[导读] 随着人们对燃油汽车尾气、噪声等污染的重视刘丽丽（1）（2）、何荣杰（1）（2）、金健（1）（2）、杨海波（1）（2）（1）中科检测技术服务（广州）股份有限公司（2）中科认证技术服务（广州）有限公司摘要随着人们对燃油汽车尾气、噪声等污染的重视，国内外均致力于发展可代替燃油的清洁能源汽车。

但是在电动汽车市场的迅速发展过程中，也逐渐暴露出动力蓄电池存在的问题与隐患，通过研究锂电池的失效原因和影响因素，针对重点参数开展检测方法的研究和电池失效的分析，为减少因锂电池失效导致车辆发生安全事故的问题提供参考。

关键词：新能源、锂电池、失效分析、磷酸铁锂、三元锂、检测方法0 引言随着人们对燃油汽车尾气、噪声等污染的重视，国内外均致力于发展可代替燃油的清洁能源汽车。

电动汽车据其零污染、低噪声的优势逐渐走在清洁能源汽车的前列，结合低碳电力的发展，温室气体减排潜力巨大。

1 国内外电动汽车发展趋势目前，至少17个国家宣布了“2050年100%零排放汽车目标”，逐步淘汰内燃机汽车。

2019年12月，法国首次将这一目标在法律条文中体现。

根据国务院发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》征求意见稿，2025年新能源汽车年销售总量应该达到汽车年销售总量的20%，2035年实现纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化的目标。

政策对于刺激电动汽车市场增长发挥至关重要的作用，随着电动公共汽车和电动货车市场的增长，电动汽车正在全球范围内显著扩张。

国内新能源汽车的发展紧随国际脚步，经过萌芽期、成长期，逐步进入调整期。

2 电动汽车动力电池的概述目前，能够为电动汽车提供动力的电池主要分两大类，蓄电池和燃料电池。

负极析锂失效模式-概述说明以及解释

负极析锂失效模式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述负极析锂是指在锂离子电池中，负极材料（一般是碳材料）中的锂离子在充放电过程中发生不可逆的反应，导致锂离子的迁移和嵌入变得困难，从而降低了电池的容量和性能。

负极析锂失效是指锂离子电池中负极析锂出现的失效现象。

负极析锂失效是锂离子电池中一个十分重要的问题，在电池使用过程中会导致电池容量下降、内阻增加、循环寿命减少等负面影响。

了解负极析锂的失效模式以及影响因素，对于提高电池的工作效率、延长电池的使用寿命具有重要意义。

本文将首先介绍负极析锂的基本原理，即锂离子在充放电过程中在负极材料中的嵌入和迁移机制。

然后，详细讨论负极析锂失效的主要模式，包括锂钝化、界面反应以及表面固相电化学过程等。

同时，我们还将分析影响负极析锂失效的因素，如电池的工作温度、充放电速率、锂离子浓度等。

在结论部分，我们将总结负极析锂失效的模式，并提出预防和改进的建议。

通过改进负极材料的结构和添加合适的添加剂，可以有效提高电池的循环寿命和性能稳定性。

最后，我们还将探讨当前研究负极析锂失效的前景和意义，为更好地理解和解决这一问题提供参考。

通过对负极析锂失效模式的深入研究，我们可以为锂离子电池的设计和制造提供指导，并为电池的性能提升和应用推广提供理论基础。

同时，在新能源领域的发展中，对负极析锂失效进行深入探究也具有重要意义。

文章结构的设计对于一篇长文的撰写至关重要，它能够为读者提供清晰的导向，帮助他们更好地理解文章的内容。

因此，在本文中，我们将采用以下结构来组织我们的讨论：1. 引言- 1.1 概述- 1.2 文章结构- 1.3 目的2. 正文- 2.1 负极析锂的基本原理- 2.2 负极析锂失效的主要模式- 2.3 影响负极析锂失效的因素3. 结论- 3.1 总结负极析锂失效的模式- 3.2 对负极析锂失效进行预防和改进的建议- 3.3 研究的前景和意义在引言部分，我们将提供关于负极析锂失效的概述，介绍本文的结构，并明确文中的目的。

锂离子电池电极中锂枝晶的实时原位观测

锂离子电池电极中锂枝晶的实时原位观测朱建宇;冯捷敏;郭战胜【摘要】锂离子电池尽管已成为便携式电子设备的主流电源,也是电动汽车、混合动力汽车等电源的主要选择之一,但依然存在使用过程中因形成锂枝晶而发生内短路的安全隐患.本文设计了一个宏微观实验研究商业用锂离子电池电极材料的充放电循环性能.在常温小电流充放电条件下,实时原位地观测锂枝晶的产生、生长、消融以及死锂残留等过程.实验结果揭示了锂枝晶不仅仅只是大电流过充或低温充电状态下的产物,常温常态小电流充电条件下依然能够生成锂枝晶.实验发现:锂枝晶出现在充电后期,随后直线伸长,尖端区域形貌保持不变;放电时,锂枝晶逐渐消融,尖端区域形貌依然不变,放电结束后电极上有死锂残留.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2015(004)001【总页数】6页(P66-71)【关键词】锂离子电池;原位实时观测;锂枝晶;死锂【作者】朱建宇;冯捷敏;郭战胜【作者单位】上海市应用数学和力学研究所,上海200072;上海市力学在能源工程中的应用重点实验室,上海200072;上海大学理学院力学系,上海200444;上海市应用数学和力学研究所,上海200072;上海市力学在能源工程中的应用重点实验室,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TM911锂离子电池因其能量密度大、循环寿命长，在移动通讯、手提电脑乃至电动汽车、混合动力汽车等设备中被广泛应用。

石墨因其安全性高、成本低和循环性能稳定等诸多优点，是绝大多数商业锂离子电池的负极材料。

当然，以石墨作为负极材料的锂离子电池依然有安全隐患，时有报道的电池爆炸就是实证之一。

在电池工作过程中，锂离子能够通过石墨电极与电解液之间反应生成的固态电解质膜（SEI）发生锂的沉积。

在沉积过程中，SEI膜无法适应锂表面的形貌变化，因而容易发生破裂，SEI膜的破裂会加速这些部位锂的沉积速度，导致锂枝晶的生成，最终引发安全问题，在商用电池中表现为刺穿隔膜造成内短路。

锂离子电池失效分析概述

关键词：锂离子电池；失效分析
ｄｏｉ：１０．１２０２８／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－４２３９．２０１７．００４３中图分类号：ＴＫ９１１文献标志码：Ａ
文章编号：２０９５．４２３９（２０１７）０５．１００８．１８
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｃａｐａｃｉｔｙｆａｄｅ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｓｉｓｔａｏｆｔｈｅｆａｉｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓ
ＷＡＮＧＱｉｙｕ，ＷＡＮＧＳｈｕｏ，ＺＨＡＮＧＪｉｅｎａｎ，ＺＨＥＮＧＪｉｅｙｕｎ，ＹＵＸｉｑｉａｎ，ＬＩＨｏｎｇ
ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚｅｄｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａＲｅｉｅｒｓ．Ｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｒｅｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆａｃｏｍｐｌｅｘｉｎｔｅｒｐｌａｙｏｆａｈｏｓｔｏｆ

锂离子电池失效机理分析及智能故障诊断方法研究

锂离子电池失效机理分析及智能故障诊断方法研究近年来，随着电动汽车、智能手机、平板电脑等电子设备的普及，锂离子电池成为了广泛使用的能源储存设备。

然而，锂离子电池的失效机理对其可靠性和使用寿命带来了一定限制。

为了更好地延长锂离子电池的使用寿命，并便于对其进行智能故障诊断，研究其失效机理及相应的故障诊断方法显得尤为重要。

本文将深入分析锂离子电池的失效机理，探讨其故障诊断方法。

一、锂离子电池失效机理锂离子电池的失效机理主要包括极化反应、腐蚀、容量衰减、热失控等几个方面。

1、极化反应极化反应指的是锂离子电池的正极和负极在放电与充电过程中的反应。

在充电过程中，正极会脱出氧化物的氧气，负极会吸收氢气。

在放电过程中，正极则会吸收氢气，负极会释放氧气。

随着放充电次数的增加，正负极的催化剂逐渐稀释，极化反应也逐渐减弱。

当催化剂过度稀释时，极化反应会明显加剧，导致电池能量密度下降、循环寿命减短等失效现象。

2、腐蚀腐蚀指的是锂离子电池内部金属材料受到电解液中物质的侵蚀。

在电池的循环放充电过程中，电解液会与金属材料相互作用，导致金属产生氧化、腐蚀、岛状脱落等现象。

腐蚀会导致电池的内阻增大，导致电池变得不稳定，容易出现过热等故障。

3、容量衰减容量衰减是指锂离子电池在反复充放电过程中，电池容量的逐渐下降。

容量衰减的主要原因包括正电极、负电极的材料老化，同时，电解液中的有机物质会在充放电时逐渐分解生成固体沉淀物，导致电池内阻增加、容量瓶颈等现象。

4、热失控热失控是指电池内部因为本身设计、制造质量问题或外界因素等因素导致电池本身的热效应无法控制的情况。

在此情况下，电池容易因为内部温度升高而引起熔融、燃烧等不可逆的严重故障。

二、智能故障诊断方法针对锂离子电池的失效机理，可以采用一些智能故障诊断方法以便及时识别及解决电池故障。

1、趋势分析法趋势分析法指的是在电池的充放电过程中，通过对电池参数的实时监测以及对比分析来判断电池性能是否开始出现下降。

析锂sem

SEM（Scanning Electron Microscopy）是一种电子显微镜技术，可以用来观察样品表面的微观结构。

在锂离子电池研究中，SEM可以用于分析析锂现象。

析锂是指在锂离子电池充电过程中，负极上形成金属锂的现象。

这通常发生在高电流密度或过充条件下，因为这些情况下锂离子无法及时嵌入负极材料的晶格中，导致其在负极表面积累并形成金属锂。

这种析出的金属锂非常活泼，容易与电解液发生反应，产生气体和热量，可能导致电池内部压力增大、热失控甚至起火爆炸。

使用SEM来研究析锂问题时，可以通过观察电池正负极的表面形貌来发现是否有析锂现象。

由于析出的金属锂具有特定的形态和分布特征，通过SEM图像可以清晰地看到这些特征。

此外，SEM还可以结合能谱分析（EDS, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）技术，来确认析出物质是否为金属锂。

总之，SEM是锂离子电池研究中常用的分析工具之一，对于理解析锂现象及其影响因素至关重要。

锂离子电池析锂的检测方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010878157.X(22)申请日 2020.08.27(71)申请人广州汽车集团股份有限公司地址 510030 广东省广州市越秀区东风中路448-458号成悦大厦23楼(72)发明人史刘嵘　(74)专利代理机构深圳众鼎专利商标代理事务所(普通合伙) 44325代理人谭果林(51)Int.Cl.G01R 31/392(2019.01)G01R 31/382(2019.01)(54)发明名称锂离子电池析锂的检测方法(57)摘要本发明公开了一种锂离子电池析锂的检测方法，应用于锂离子电池测试领域，用于解决目前对锂离子电池的析锂检测存在安全隐患高且测试过程复杂的技术问题。

本发明提供的锂离子电池析锂的检测方法包括：在不同的温度下对锂离子电池分别进行充放电测试；采集该锂离子电池的初始电池容量；分别采集该锂离子电池在各温度下进行该充放电测试后对应的电池容量；根据该初始电池容量和与该温度对应的电池容量，计算与各温度对应的该锂离子电池的容量保持率；当该容量保持率与对应的温度正相关时，判断该锂离子电池无析锂，否则，判断该锂离子电池析锂。

权利要求书1页说明书4页附图3页CN 112098875 A 2020.12.18C N 112098875A1.一种锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，包括：在不同的温度下对锂离子电池分别进行充放电测试；采集所述锂离子电池的初始电池容量；分别采集所述锂离子电池在各温度下进行所述充放电测试后对应的电池容量；根据所述初始电池容量和与所述温度对应的电池容量，计算与各温度对应的所述锂离子电池的容量保持率；当所述容量保持率与对应的温度正相关时，判断所述锂离子电池无析锂，否则，判断所述锂离子电池析锂。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池析锂的检测方法，其特征在于，在所述计算与各温度对应的所述锂离子电池的容量保持率的步骤之后，所述方法还包括：根据所述温度与所述容量保持率的对应关系，绘制所述容量保持率对温度的变化曲线；根据所述变化曲线判断所述容量保持率与对应的温度是否正相关。

高电压锂离子电池气体析出行为的原位透射红外研究

高电压锂离子电池气体析出行为的原位透射红外研究摘要：高电压锂离子电池因其高能量密度被广泛应用于电动汽车和便携设备中。

然而，高电压会导致电池中气体的析出，进而影响电池的性能和安全性。

本文利用原位透射红外光谱研究了高电压锂离子电池中气体析出的行为。

结果表明，随着电压的增加，电池中的气体析出量也随之增加。

同时，气体析出还会导致电池内部结构的变化，进一步影响电池的性能。

本研究为高电压锂离子电池的设计和优化提供了重要的参考。

关键词：高电压锂离子电池；气体析出；透射红外光谱；性能引言锂离子电池作为一种高能量密度的电池，已成为电动汽车和便携设备的主流电源。

然而，随着对电池能量密度需求的不断增加，高电压锂离子电池的研究和开发变得尤为重要。

高电压锂离子电池具有更高的电压输出，可以提供更多的电能存储。

然而，高电压也会导致电池中气体的析出，进而影响电池的循环寿命和安全性。

因此，研究高电压锂离子电池中气体析出的行为对于电池的设计和优化至关重要。

透射红外光谱是一种有效的原位研究气体析出行为的手段。

利用透射红外光谱可以实时监测电池中气体的变化，从而揭示气体析出的机理和规律。

本研究利用原位透射红外光谱研究了高电压锂离子电池中气体析出的行为，旨在为高电压锂离子电池的设计和优化提供重要的参考。

实验方法实验采用了商用的高电压锂离子电池作为研究对象。

利用原位透射红外光谱仪对电池进行了连续充放电过程中气体析出行为的实时监测。

通过对透射红外光谱的分析，得到了电池中气体析出的时间、数量和类型等信息。

同时，利用电化学测试系统对电池的性能进行了测试，比较了气体析出对电池性能的影响。

结果与讨论实验结果显示，随着电池电压的增加，气体析出量呈现出逐渐增加的趋势。

特别是在高电压下，气体析出量急剧增加，甚至会产生气泡。

透射红外光谱分析表明，电池中气体的主要成分是氧气和一氧化碳。

气体析出会导致电池内部结构的变化，如正极和负极的膨胀，电解液的损耗等，进一步影响了电池的性能。

锂离子电池无损析锂检测研究进展

锂离子电池无损析锂检测研究进展邓林旺;冯天宇;舒时伟;郭彬;张子峰【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2023(12)1【摘要】人们对新能源汽车快速充电的需求与现有纯电动汽车的充电效率之间的矛盾将会越来越突出。

锂离子电池在正常充电速率下,锂离子嵌入石墨负极;当充电倍率逐渐增大时,金属锂来不及嵌入石墨层状结构时便会沉积在石墨颗粒表面,出现“析锂”现象。

当析锂现象随时间慢慢累积后,电池容量渐渐降低,严重时甚至会发生热失控事件。

在锂电池早期发展阶段,检测析锂非常具有挑战性,且主要基于拆解电池后的形貌检测,这类检测方法对电芯造成了不可逆的损坏,无论是在后期研究还是实际应用中都是非常不友好的方式。

近年来,研究人员已经提出了许多无损(即非拆解的方式)析锂检测方法,本文综述了无损析锂检测的方法,将其分为四类:(1)基于锂引起电芯老化的检测方法;(2)基于锂引起阻抗变化的检测方法;(3)基于锂引起电化学反应的检测方法;(4)基于锂引起电芯物理化学特性变化的检测方法。

本文系统地对现有的无损析锂检测方法的原理、优缺点进行了概述,并对目前无损析锂检测方法进行了总结与展望,以提出这一不断发展的研究领域的技术现状和当前的研究空白。

【总页数】15页(P263-277)【作者】邓林旺;冯天宇;舒时伟;郭彬;张子峰【作者单位】深圳市比亚迪锂电池有限公司坑梓分公司;弗迪动力有限公司【正文语种】中文【中图分类】TM911.3【相关文献】1.锂离子电池失效中析锂现象的原位检测方法综述2.锂离子电池析锂及析锂回嵌行为的三电极分析3.基于电化学阻抗谱的锂离子电池析锂检测方法4.滴定-气相色谱技术在锂离子电池析锂定量检测中的应用5.我国特殊需要信托制度构建初探因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于弛豫时间归一化参数的锂离子电池析锂量检测方法

基于弛豫时间归一化参数的锂离子电池析锂量检测方法
王建;王杰;王天鸶;栗欢欢
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2024(48)5
【摘要】析锂作为锂离子电池使用的主要安全隐患之一,不仅会造成电池的寿命极速衰减,还可能引发燃烧、爆炸等灾难性后果。

随着近年来快充技术的发展,对于锂离子电池析锂情况的诊断需求愈发迫切。

针对现有定量方法诊断精度严重受制于测试温度的问题,提出了一种基于弛豫时间归一化表征的改进电压释放法。

从理论上分析了“析锂量与温度”因素组合对电池电压释放行为的影响规律。

在此基础上,将释放阶段弛豫电压差分曲线峰值处所对应时间,与完全释放时间作比,得到“弛豫时间归一化参数”这一温度脱敏的析锂量诊断无量纲特征参数。

分别利用多物理模型仿真与实验测试,验证了新方法诊断的准确性与温度适应性。

【总页数】8页(P835-842)
【作者】王建;王杰;王天鸶;栗欢欢
【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院;江苏大学汽车工程研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
【相关文献】
1.锂离子电池失效中析锂现象的原位检测方法综述
2.基于电化学阻抗谱的锂离子电池析锂检测方法
3.基于三维电化学热耦合析锂模型的锂离子电池参数设计
4.我国
特殊需要信托制度构建初探5.基于外特性方法的锂离子电池析锂及可逆锂回嵌定量分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。