鋰離子電池拆卸說(shuō)明

幸運(yùn)的是，由于我之前的工作，有數(shù)百個(gè)電池在我手中拆卸，包括磷酸鐵鋰離子電池、三元電池、軟袋電池和圓柱形電池。今天我將會(huì)拆解給大家看看電池內(nèi)部極板的狀態(tài)。

鋰離子進(jìn)入后，石墨陽(yáng)極逐漸變成金色，但通過(guò)顏色變化很難觀察到陽(yáng)極。我們通常通過(guò)拆開(kāi)電池，觀察負(fù)極的界面狀態(tài)來(lái)判斷電池的充放電機(jī)理和電池的質(zhì)量。

SOC=7%，可以看到電極的中心部分有一個(gè)顆粒，電極不變色。

SOC=14%，可以看到電極中間的顆粒。輕微的變色。

SOC是26%有點(diǎn)藍(lán)色。

SOC=53.9%，變成藍(lán)色，你可以看到氣泡。

荷電狀態(tài)=70.0%，由深紫色變?yōu)榧t色，可見(jiàn)黑色未充電區(qū)。未發(fā)現(xiàn)鋰離子沉淀。

荷電狀態(tài)=81.5%，變?yōu)榻鹕谏闯潆妳^(qū)可見(jiàn)。你可以看到白色的鋰的演變。

從上圖可以看出，當(dāng)SOC小于50%時(shí)，電極的狀態(tài)變化不大。從50%以上可以觀察到電極的變化。如圖4所示，在3.6V左右可以發(fā)現(xiàn)大量氣泡。可以推斷，圖5和圖6之間有一個(gè)非常大的變化。荷電狀態(tài)僅改變10%，但電極狀態(tài)完全不同。

當(dāng)SOC=100%時(shí)，電池電極狀態(tài)。白色的部分重要是鋰。

去掉白色部分后，下極表面沒(méi)有變成金色，說(shuō)明鋰離子沒(méi)有嵌入陰極材料中。簡(jiǎn)而言之，這部分材料的陰極材料阻止了鋰離子的嵌入，所以鋰離子被沉淀到表面。據(jù)推測(cè)，粘結(jié)劑(CMC、SBR)在電極表面分布不均勻，被負(fù)極材料的碳包裹，導(dǎo)致鋰離子的植入。

當(dāng)荷電狀態(tài)為100%時(shí)，黑點(diǎn)大多為不帶電區(qū)域。電池上有許多黑點(diǎn)，這是電池容量低的一個(gè)重要原因。造成黑點(diǎn)的重要因素是漿料的均勻性、涂層表面的密度控制精度、卷繞的張力控制以及氣體的形成。