锂电池析锂是指在充电过程中,锂离子在负极表面还原成金属锂并沉积的现象。其产生原因主要有以下几点。从充电方面看,快充时大电流使锂离子嵌入负极速度跟不上,就会在负极表面还原成锂金属析出;过充时电池电压过高,锂离子大量涌向负极,超出嵌入能力,多余的就会析出。电池设计与制造也有影响,负极材料孔隙率小、比表面积低,锂离子嵌入通道狭窄,会阻碍嵌入过程导致析锂;电解液与负极兼容性差,形成的固体电解质界面膜不稳定,影响锂离子传输和嵌入,增加析锂风险。环境因素方面,低温时电解液黏度增大、锂离子传导率降低,负极反应动力学变慢,锂离子嵌入困难,容易在负极表面沉积。此外,电池长期使用后,负极材料结构损坏、固体电解质界面膜增厚等,会使锂离子嵌入阻力增大,也易析锂。

针对锂电池析锂问题可采取相应解决办法。在充电管理上,优化充电策略,采用分阶段充电或脉冲充电,根据电池状态调整电流大小,避免大电流持续充电;设置合理的过充保护电路,当电池电压达到上限时及时停止充电。从电池设计与制造角度,选用孔隙率高、比表面积大的负极材料,优化负极配方和工艺;筛选与负极匹配的电解液,提高固体电解质界面膜的稳定性和锂离子传导性。在使用环境方面,通过热管理系统,在低温环境下对电池加热,使电池工作在适宜温度范围;高温时则进行散热,保证电池性能稳定。同时,加强电池健康监测,利用电池管理系统实时监测电池电压、温度、内阻等参数,及时发现析锂迹象并采取措施。