上海松江区18650锂电池回收之电池失效的流程分析

  除了失效分析流程的设计外,锂电池失效分析主要步骤还包括失效信息采集、失效机理研究、测试分析手段等内容。采集锂电池的失效信息,包括直接失效现象、使用环境、使用条件等内容。

  虽然失效分析工作内容主要包括明确分析对象、收集失效信息、确定失效模式、研究失效机理、判定失效原因、提出预防措施. 但失效分析不应局限于以找出产品失效的本质原因为目的,应引发到对技术管理方法、标准化规范、失效现象深层次机理的思考, 以及融入大数据和仿真模拟等新思维.

上海松江区18650锂电池回收之电池的性能与安全性,

  锂电池失效分析的诞生伴随失效现象,以判定和预防其发生为目的。失效分析是一种判断产品失效模式、分析失效原因、预测或预防失效现象的技术活动和管理活动。人们对锂电池的使用性能指标提出了更高的要求,尤其凸显在体积/质量能量密度、功率密度、循环寿命、成本、安全性能等方面. 例如在《中国制造2025》中提到了能量型锂电池比能量大于300 W·h/kg, 功率型锂电池比功率大于4000 W/kg的发展目标。

   为了满足市场的需求,提高电池的性能与安全性,缩短新体系研发周期,开展锂电池失效分析是十分必要的。

上海松江区18650锂电池回收之锂电池回收的重要性

  对于无法梯次利用的报废电池，就要通过技术手段处理掉。据许心超介绍，到最后电池不能用的时候来进行回收处理，现在最新的技术已经可以达到99%的回收处理率，而且整个工艺环节对环境没有任何影响。

  “目前新能源汽车使用的动力电池，其原材料、正极材料、负极材料，包括电池本体使用的铝、铜等金属物质基本都能实现材料回收；其他部分还可以通过纳米技术处理之后，投入到再生产状态，新生产的电池比原先下降一个等级，但性能依然很好，这就是它的经济价值。”

上海松江区18650锂电池回收之电池的规范测试分析方法    

  不同的分析小组采用同样的测试分析技术,实验结果会有一定的差异,即使是同一分析小组在后期重复性实验中,得到的实验结果也会存在差异。失效分析最终目的是提出关键性解决措施, 实验结果的差异会让解决措施差之毫厘谬以千里。

  这些 问题并不局限在锂电池失效分析中, 而广泛存在于机械工程、汽车工程、航空工程等其他领域的失效分析中。因此, 标准化分析流程成为了必然的趋势。除了常规的材料物化分析技术之外, 材料预处理、转移环境以及数据分析的规范化, 对准确分析材料、认清失效机理都是必要的。

  例如,测试样品的预处理会影响检测结果准确性, 样品的气氛保护、电解液/气体的收集环境、电极材料混合物的分离均与测试结果和分析结论息息相关。

上海松江区18650锂电池回收之锂电池失效的难点分析

  锂电池失效原因与失效之间并不是简单的“一对一”模式, 还有“ 一对多”、“多对一”、“多对多”等多维关系。此外,引起锂电池失效的原因分为内因和外因,可以是来自组成材料本身的结构、物化性质的变化,也可以是设计制造、使用环境、时间跨度等复杂因素。因此, 锂电池的失效原因和失效之间的构效关系十分复杂。

  例如,正/负极材料的结构变化或破坏,都会产生容量上的衰减、倍率性能下降、内阻增大等问题; 隔膜老化、刺穿是电池内短路的重要因素; 电池的设计,极片涂布、滚压、卷绕等过程都直接与电池容量及倍率性能的发挥密切相关;高温环境会导致电池电解液发生分解变质,也会引起容量衰减、内阻增大、产气等问题。故想用单一失效原因去描述并剖析失效是不正确的, 且需要用定量角度剖析多种失效原因在某一阶段的影响权重和主次关系, 才能对失效电池进行准确的评估, 并针对性地提出合理的措施。