鋰離子電池充電時(shí)，鋰離子從負(fù)極脫嵌并嵌入正極； 當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)：如正極嵌入鋰的空間不足、正極嵌入鋰離子的阻力太大、負(fù)極脫嵌鋰離子過快但失敗等。 當(dāng)出現(xiàn)等量嵌入正極等異常情況時(shí)，難以嵌入正極的鋰離子只能在正極表面獲得電子，從而生成銀藍(lán)色的金屬鋰元素，即通常稱為“鋰沉淀”。
1、電解液浸潤不良導(dǎo)致鋰分析
電解液充當(dāng)鋰離子傳導(dǎo)的通道，如果量少或不能完全浸潤極片，就會(huì)造成鋰析出。
注液量低導(dǎo)致鋰析出：注液量小時(shí)，正極與正極之間的鋰離子遷移路徑受阻，導(dǎo)致出現(xiàn)細(xì)條狀的未嵌鋰區(qū)域或鋰析出區(qū)域。
大量失液、析鋰：雖然保證注液量充足，但電芯仍存在因電解液不足而析鋰的風(fēng)險(xiǎn)。 極片壓實(shí)度太低導(dǎo)致吸液困難、注液后老化時(shí)間不足、夾緊壓力太大、脫氣抽真空過度等都可能造成失液過多和鋰析出。
極片中心浸潤不良及鋰析出：電芯吸液時(shí)，電解液通常從電芯頭尾向極片中心溶解。 如果給定的電解液浸潤時(shí)間不足，極片中心可能無法完全電解。 當(dāng)液體滲透時(shí)，鋰離子來到正極片的中心，由于沒有足夠的傳導(dǎo)通道而形成鋰。
正極燒毀+大量失液析鋰：單純正極燒毀或大量失液都會(huì)導(dǎo)致析鋰。 上面已經(jīng)解釋了原理。 正極壓實(shí)度大也會(huì)增加電芯的保液能力。 如果兩者同時(shí)發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致特別嚴(yán)重的燒毀+保液能力低和鋰析出。
2、水濃度超標(biāo)，鋰析出
過量的水會(huì)與電解液中的對二甲苯（）發(fā)生不可逆的副反應(yīng)，從而增加電池容量并產(chǎn)生氣體。 水濃度的來源主要有兩個(gè)：電解液水濃度超標(biāo)、注液前電極片水濃度超標(biāo)。
電解液中水分濃度過高導(dǎo)致鋰析出：當(dāng)電解液過期或儲(chǔ)存條件不當(dāng)導(dǎo)致水分濃度超標(biāo)時(shí)，多余的水分會(huì)與LiF發(fā)生不可逆反應(yīng)，生成LiF，從而消耗電解液中的鋰離子，降低電池容量。 由于電芯中部反應(yīng)活性高，周圍反應(yīng)活性低，極片周圍因己內(nèi)酰胺分解，電解液水濃度超標(biāo)，鋰無法完全嵌入。
注入前極片水分濃度超標(biāo)時(shí)出現(xiàn)鋰析出：反應(yīng)原理與電解液水濃度超標(biāo)一致，界面比電解液水濃度超標(biāo)更復(fù)雜：除了電極片周圍嵌鋰面積不足，電極片中心也會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的未嵌鋰區(qū)域甚至鋰析出。 這表明電極板第一標(biāo)記的水濃度不與對二甲苯“均勻”反應(yīng)。 反應(yīng)程度較大、消耗對二甲苯較多的位置更容易出現(xiàn)在極片中部的非嵌鋰區(qū)域。
3、充電機(jī)制異常及鋰析出
化成是鋰離子電池的第一個(gè)充電過程，而析鋰是由于鋰離子難以嵌入正極而導(dǎo)致的，只能在充電過程中發(fā)生。 因此，化學(xué)形成過程的異常很容易造成鋰析出。
高壓成鋰：在室溫下形成鋰時(shí)，只有在低電壓下才會(huì)生成穩(wěn)定且低電阻的SEI膜。 如果電壓過高，正極表面會(huì)產(chǎn)生高阻且不均勻的副產(chǎn)物，對鋰離子產(chǎn)生影響。 嵌入并導(dǎo)致鋰沉淀。
不生成鋰直接分析：原理與高倍率生成基本相同，也會(huì)出現(xiàn)因氣體生成而導(dǎo)致析鋰和未嵌入鋰的情況。
化成接觸不良和鋰析出：化成時(shí)電芯非常脆弱。 此時(shí)，保護(hù)正極的SEI膜尚未生成，由于氣體的不斷產(chǎn)生，很難保證界面之間良好的接觸。 為此，如果在形成之前極片之間的二氧化碳沒有完全排出，或者在形成過程中產(chǎn)氣量過大而沒有排出，就會(huì)導(dǎo)致極片之間接觸不良，這也是形成過程中鋰析出的重要原因。
沒有膠合板的夾具成型時(shí)鋰會(huì)析出：夾具成型時(shí)濕度較高，可以促進(jìn)SEI膜的生成。 夾板對電芯施加壓力，保證化成時(shí)產(chǎn)生的氣體能夠及時(shí)排出。 但如果在夾具成型過程中忘記夾板或未對夾板加壓，則成型氣體將被困在極片之間而難以排出，從而導(dǎo)致在極片處形成嵌鋰不足的白色區(qū)域。相應(yīng)位置甚至有鋰析出。
電池化成前不進(jìn)行熱壓和冷壓的析鋰：對于無條件用夾具進(jìn)行熱壓和冷壓的電池，化成前必須繼續(xù)進(jìn)行熱壓和冷壓或夾具。 薄電池重力低，極片很容易松動(dòng)。 如果化成前不進(jìn)行上述過程，很容易出現(xiàn)接觸不良造成的鋰沉積。
化成前電極片之間的二氧化碳沒有耗盡，鋰被釋放：電芯注入液體后，我們希望電極片之間的空間完全充滿電解液，不再有二氧化碳注射前。 但如果注入后抽真空效果不好或化成前靜置方法不當(dāng)，極片間就會(huì)存在微量二氧化碳，引起鋰析出。
化成后出現(xiàn)小氣泡狀黑色凝結(jié)：當(dāng)電芯面積比較大且薄時(shí)，化成氣體可能無法排出，極片間起泡位置對應(yīng)的正極片無法嵌鋰，出現(xiàn)斑點(diǎn)將形成。
4、鋰電池容量劃分造成的鋰析出
體積分離本身不太可能是鋰沉淀的原因，但之前過程中的一些異常會(huì)在體積分離中表現(xiàn)出來。 長度過大或內(nèi)卷過緊的電池，分容后容易變形，導(dǎo)致極片接觸不良。 接觸不良的區(qū)域會(huì)被電芯內(nèi)部充滿二氧化碳，從而失去鋰離子遷移通道。 最終，產(chǎn)生絮狀非鋰嵌入?yún)^(qū)域，這可能伴隨著鋰沉淀。
5、電芯變形、析鋰：造成這種異常的原因與上例中未嵌入鋰的變形相同：都是由于卷繞長度較大的電芯變形或內(nèi)部撓曲造成的。 這種情況之所以會(huì)有鋰析出，是因?yàn)殡姌O片之間的二氧化碳已經(jīng)基本耗盡，鋰離子可以在正負(fù)極之間穿梭。 但由于化成不良、正負(fù)極寬度過大等因素，導(dǎo)致鋰析出。
6、過充時(shí)析鋰：對于鈷酸鋰和三元氧化物來說，為了保證材料的穩(wěn)定性，其設(shè)計(jì)容量遠(yuǎn)高于理論容量。 也就是說，即使充滿電后，鈷酸鋰和三元氧化物中仍然有大量的鋰離子沒有脫嵌。 過度充電后，“外面”的鋰離子沒有足夠的空間嵌入正極，因此不可避免地會(huì)析出鋰。 相應(yīng)地，磷酸鐵鋰的實(shí)際容量也接近理論容量。 即使過度充電，也不會(huì)釋放過多的鋰離子，因此很難造成鋰析出。
7、低溫充電時(shí)析鋰：在高溫條件下，電解液的離子電導(dǎo)率會(huì)增加，鋰離子從負(fù)極脫嵌嵌入正極的阻抗會(huì)急劇下降，阻抗會(huì)急劇下降。嵌入的正極的容量將進(jìn)一步減少，從而導(dǎo)致鋰離子沉積。 鋰。
8、高溫儲(chǔ)存可能會(huì)因產(chǎn)氣而導(dǎo)致鋰析出。
電芯在低溫存放后，很容易產(chǎn)生氣體。 形成的氣體將存在于極片之間。 此時(shí)，電芯進(jìn)行充電和放電。 產(chǎn)生氣體的位置被鋰離子傳輸路徑阻擋，正極會(huì)形成沒有嵌入鋰的白色。 區(qū)，紅色區(qū)域周圍可能會(huì)形成鋰沉淀。
9、循環(huán)后有鋰沉淀
任何電池芯經(jīng)過長時(shí)間的循環(huán)后，界面都不可避免地會(huì)形成異常。 對于循環(huán)后的電池，從材料角度來看，電解液過早消耗、正極壽命過早衰減、負(fù)極壽命過早衰減都會(huì)造成不同的析鋰現(xiàn)象。 如果循環(huán)過程中鋰離子嵌入正極的路徑受阻，將導(dǎo)致正極嚴(yán)重的鋰析出以及電池電芯形狀的整體膨脹。
