刚刚星球里有位星友抛出一个问题并发了张拆解图:
化成满充还正常,结果循环才跑了 50 圈,容量直接高台跳水。
拆解一看,负极片边缘出现了一圈从 Overhang 区域向中心扩散的嵌锂不足。循环跳水后,负极厚度膨胀10%,ACR直接翻了两倍。

这位星友做了不少对策,比如怀疑正极脱落问题,把剥离强度从 12N/m 强行拉到 30N/m。结果呢?高温循环也就从 600 圈挪到了 800 圈,该跳水还是跳水。
可能觉得暂时有点找不到方向,寻求帮助。
我给的方向是分 3 步走:先看现象,分析找原因,再想对策。
观察现象,负极嵌锂不足,形成相框效应。容量跳水,排除水分侵入,也不是正极剥离问题。
咱们可以分析一下:既然观察到嵌锂不足,那么肯定能明白,嵌锂的本质是缺少锂,锂离子游不过去,为什么呢?要么正极设计很小,本来就没锂(比如OH造成的,这种是正常的。但你的是逐渐扩散,看图片就不止1.5mm)。要么没有电解液。传输通道断了。显然是后者。 而如果边缘嵌锂不足,边缘就是死区,实际工作面积只有原来的0.8。如果你仍然按照1C充电,对于中间部分,它实际受到的电流密度就变成了1.25C。 局部极化的后果,就是把负极的电位拉到0V以下。原本金黄的区域因为局部过充,就开始析锂。析锂堵塞通道孔隙,死区更多,然后就是恶性循环。这也就是你循环上不去,容易跳水的根本原因。
正常4%,而循环跳水前负极厚度膨胀能达到10%,加上50cyc就跳水的现象,虽然这位星友没说,但我可以推测大概率用的是硅负极(因为石墨正常不会超过10%)。
大家都知道硅这玩意容易膨胀,但边缘明显没给它太多膨胀空间,它膨胀的过程中,直接把边缘孔隙锁死了,等于电解液通道被它自己给断了。
硅颗粒在反复膨胀收缩过程中,容易破碎,破碎后的硅颗粒与导电剂失去接触,变成“死硅”。硅表面SEI膜极其不稳定,每圈都在破裂重修,电解液消耗速度也远比石墨快。所以ACR中的离子通路断了,ACR就飙升,等电解液消耗完,容量一样会跳水。
基于上述的分析结果,我们的逻辑已经闭环了。
金色相框->嵌锂不足->电解液不足->SEI膜过量消耗->硅颗粒破碎->边缘空间不足->反应为嵌锂不足
原因可能是:
1:热压过量,把边缘压太死了。2.电极片边缘太厚(这是很正常的,可以找一下我之前在星球发过的一张我称之为“狗骨头”的涂布边缘图。)
改善前,需要进行验证:
可以分别取两种样品:1.未注液的负极,量厚度,如果边缘厚,更容易被压实;2.热压工序贴一张感压纸,如果边缘是两条红线,那么确实热压压力集中到了边缘。
如果验证出来确实如此,那解决办法就容易了: 1.涂布削薄;2.热压板加橡胶垫;3.降低整体压实密度。
当然,锂电失效往往是多因一果。在原因排查过程中,我们最好通过剥离强度测试排查正极掉粉,通过原位气量监测排除气袋影响。但根据这 10% 的膨胀数据和相框形态,如果我是这个项目的负责人,我会第一优先去查那台热压机。
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关于这个‘相框’,如果你有不同的诊断方案(比如认为是 N/P 比失衡或气袋问题),欢迎在留言区留言。做技术的不要怕错,怕的是逻辑不闭环。
这种干货实战案例,我每天都在星球里拆解,欢迎进场,咱们聊个透。
