锂离子电池出现腐蚀是什么原因？怎么推断。

具有金属外壳的锂离子动力电池具有散热功能好，机械强度高等长处，然后受到了广阔锂电生产厂商的追捧。但在电池内部，有时因为生产过程的原因，正负极或许会与和金属壳直触摸摸，在某些条件下会破坏原来的钝化膜，进而构成电池的失效。因此，搞清金属外壳锂离子动力电池内部产生的腐蚀反响，关于进步锂离子电池的寿数和安全性都具有重要的辅导意义。

本文通过对一款铝壳锂离子动力电池进行研讨，剖析腐蚀反响产生的条件，并通过扫描电子显微镜法（SEM）、电感耦合等离子光谱（ICP）、X射线衍射（XRD），能谱定量剖析（EDS）等剖析手法对腐蚀反响进行了深化的研讨，并对实际生产过程进行了辅导。

壳电压产生的原因:

关于失效电池的剖析：

通过上述曲线能够看出，正常电池壳体与负极电位在2.0V以上，而且循环功能和存储功能良好，而产生腐蚀的电池负极与壳体电位低，接近0V，而且循环和存储功能衰减快。

将两块电池进行解剖剖析:

正常电池的铝壳内壁润滑平整，纹理清晰，而腐蚀电池通过解剖，发现负极耳与铝壳内壁触摸处现已开裂，SEM图则标明腐蚀部位充满了网状结构。

通过EDS能够看出，正常电池的铝壳只检测出铝元素，而铝壳内壁产生腐蚀的部分则检测出碳和氧元素，这说明铝壳产生了腐蚀反响。为了推断腐蚀反响是如何产生的，在干燥环境中将铝壳的腐蚀部位刮下少数腐蚀粉末做XRD检测，一起将两只电池的残留电解液进行ICP测试，成果如下所示：

通过软件拟合，腐蚀部位的主要成分为Li2CO3和少数的[Al2Li(OH)6]2CO3，腐蚀样品溶解后用pH试纸检测后发现呈强碱性。腐蚀过程推测如下，当电池的负极组或许负极耳与电池壳触摸时，在电池充放电或许存储过程中，锂离子通过电解液或许优先会嵌入铝壳中，产生嵌锂的铝化合物，一起从表4中的数据能够看出，腐蚀电池电解液中的锂元素的含量明显高于正常电池，这些锂元素的存在形式包含锂离子和锂单质。因为金属Al的晶格八面体空地巨细与Li+巨细相近,极易与Li+构成金属空隙化合物，假如金属Al晶格中所有的八面体都嵌入Li+,构成化学式为LiAl的合金。跟着嵌锂的深化，逐渐反响生成氧化锂、氢氧化锂，所以腐蚀样品溶解后呈碱性，跟着腐蚀反响的进一步产生，锂单质、氧化锂、氢氧化锂以及嵌锂的铝化合物与空气中的二氧化碳反响生成Li2CO3和少数的[Al2Li(OH)6]2CO3，此时电池将逐渐失效。

小结：

（1）通过对正常电池和铝壳外侧具有明显腐蚀痕迹的电池通过功能测试后可知，腐蚀电池在循环、存储、倍率等方面均有必定程度的下降；

（2）通过对腐蚀后的铝壳锂离子动力电池解剖后发现，腐蚀反响产生的原因是负极与铝壳内壁产生触摸，此时铝壳与负极之间的电压较低，腐蚀反响先从铝壳内部产生，通过一段时间后，腐蚀逐渐反响到铝壳外侧；

（3）对腐蚀部位做XRD、EDS、SEM以及对残留电解液做ICP标明，腐蚀反响产生的最底子的原因或许是锂离子与铝金属产生了嵌入反响，继而导致电池的失效。

展望：

关于具有金属外壳的锂离子动力电池而言，在电池进行生产完成后丈量负极与壳体的电位是一个要害的分选参数，但因为电化学腐蚀自身比较复杂，产生的环境也多种多样，所以很难再初期将具有腐蚀危险的动力电池挑选出来，因而普遍的做法是将电池的正极和壳体连接在一起，进步了壳体的电位，然后达到对金属外壳的维护，但仍然存在着危险，一旦负极与壳体有所触摸，电池很容易产生短路。所以，在电池制造完成后，壳体的绝缘维护很重要。