负极析锂反应作为引起电池老化最重要的因素之一,多发生在锂离子电池充电过程中,指来自正极的锂离子在负极表面还原为锂金属,无法嵌入负极层间形成“死锂”,轻微会导致电池容量降低,严重会刺穿隔膜、短路。引起负极析锂反应的因素诸多,常见的有低温、大倍率充电,电池设计问题及极片缺陷等。
针对锂离子电池析锂问题,团队在电池零损伤前提下植入三电极,模拟电池低温、倍率充电模式。通过三电极体系监测锂离子电池充放电过程中电极电势的变化,系统分析析锂发生的影响因素及相应的化学反应机理,成功优化了低温、大倍率充电策略;并以电极电势变化为判据,对负极析锂定量分析作了探索,初步形成一种通过电极电势平台对应时间及相应的充、放电电流确定负极析锂量的方法。
三电极电池及测试装置
负极电极电势变化曲线
(新能源技术研究部)