锂离子电池锂枝晶形成的原因
一、正负极表面不均匀
正负极表面不均匀的原因有很多,比如:涂布不均匀,正极涂布偏重或者负极涂布偏轻,活性物质混入杂质、正极或负极头部超厚等等。表面粗糙度越大,越有利于锂枝晶的形成。
二、锂离子浓度梯度及分布
锂离子从正极材料中脱出后,穿过电解液和隔膜,嵌入负极。在充电过程中,正极锂离子浓度不断升高,负极锂离子浓度逐渐减小,在电流密度大的稀溶液中,离子浓度可视为0,表明负极形成局部空间电荷,并生成枝晶,枝晶结构生长速度和电解液中离子偏移速率相同。
三、过放
在放电过程中,负极锂离子浓度逐步增高,正极锂离子浓度缓慢变小,当深度放电时,由于负极接收锂离子数量与扩散能力有限,所以剩余的锂离子将游离该极表面并析出。
四、极化
在负极漏铜箔的地方,由于极化小,易锂合金化,易析锂。
五、电流密度
电流密度减小,可以在一定程度上延缓枝晶锂的生长。