动力电池失效模式综述
0070.解析动力电池系统的各种失效模式
解析动力电池系统的各种失效模式随着电动汽车的快速发展，如何解决电动汽车所带来的安全问题，又成为汽车行业新的话题和难点。
动力电池系统作为电动汽车的动力来源（或动力来源之一），其安全性和可靠性已成为公众最为关注的焦点。
研究动力电池系统的失效模式对提高电池寿命、电动车辆的安全性和可靠性、降低电动车使用成本有至关重要的意义。
本文从动力电池系统外在表现失效模式探索和后果进行分析并提出相应处理措施。
在动力电池系统设计时考虑各种失效模式以提高动力电池安全性。
动力电池系统通常由电芯、电池管理系统、Pack系统含功能元器件、线束、结构件等相关组建构成。
动力电池系统失效模式，可以分为三种不同层级的失效模式，即电芯失效模式、电池管理系统失效模式、Pack系统集成失效模式。
一、电芯失效模式电芯的失效模式又可分为安全性失效模式和非安全性失效模式。
电芯安全性失效主要有以下几点：1、电芯内部正负极短路：电池内短路是由电芯内部引起的，引起电池内短路的原因有很多，可能是由于电芯生产过程中缺陷导致或是因为长期振动外力导致电芯变形所致。
一旦发生严重内短路，无法阻止控制，外部保险不起作用，肯定会发生冒烟或燃烧。
如果遭遇到该情况，我们能做的就是第一时间通知车上人员逃生。
对于电池内部短路问题，目前为止电池厂家没有办法在出厂时100%将有可能发生内短路的电芯筛选出来，只能在后期充分做好检测以将发生内短路的概率降低。
2、电池单体漏液：这是非常危险，也是非常常见的失效模式。
电动汽车着火的事故很多都是因为电池漏液造成的。
电池漏液的有原因有：外力损伤；碰撞、安装不规范造成密封结构被破坏；制造原因：焊接缺陷、封合胶量不足造成密封性能不好等。
电池漏液后整个电池包的绝缘失效，单点绝缘失效问题不大，如果有两点或以上绝缘失效会发生外短路。
从实际应用情况来看，软包和塑壳电芯相比金属壳单体更容易发生漏液情况导致绝缘失效。
3、电池负极析锂：电池使用不当，过充电、低温充电、大电流充电都会导致电池负极析锂。
动力电池失效机理
动力电池失效机理一、电池内部短路电池内部短路是指电池内部的正负极之间直接接触，导致电流流动受阻的现象。
这通常是由于电池内部杂质、金属颗粒或毛刺等引起的。
在短路的情况下，电池的电流会迅速增加，电池温度升高，可能会引发火灾或爆炸等严重后果。
二、外部环境影响动力电池的失效也可能受到外部环境因素的影响，例如温度、湿度、压力、光照等。
高温或低温都会对电池的性能产生影响，过高的温度可能引发电池热失控，而过低的温度则会导致电池容量下降。
湿度和压力也可能会影响电池的电气性能和机械性能。
三、电池老化动力电池的老化是指电池随着时间的推移，其性能逐渐下降的现象。
这是由于电池内部的化学物质在不断反应过程中逐渐损耗和分解，导致电池容量的下降和性能的降低。
随着电池的老化，电池的外观也会发生变化，例如出现裂纹、变形等。
四、温度异常温度异常是指电池的工作温度过高或过低，这可能会影响电池的性能和安全性。
高温可能导致电池内部化学物质分解，产生大量气体，使电池内部压力增加，甚至引发爆炸。
低温则会导致电池的容量下降，内阻增加，充电性能变差。
五、过充过放过充过放是指电池充电或放电过度的情况。
过充电会使电池内部的电解液分解产生大量气体，导致电池内部压力增加，有可能会引发爆炸。
过放电会导致电池的极板出现硫酸铅结晶，堵塞电池的微孔，使电池容量下降，甚至无法充电。
六、电解液泄露电解液泄露是指电池内部的电解液泄漏出来的情况。
这可能是由于电池的外壳破裂、密封件老化或损坏等原因引起的。
电解液是有害物质，泄漏不仅会对环境造成污染，还会对人员造成危害。
此外，电解液的泄露也可能会导致电池的性能下降和失效。
七、正负极板失效正负极板是动力电池中的重要组成部分，其失效会导致电池性能的下降或失效。
正负极板失效的原因有多种，例如极板腐蚀、活性物质脱落、硫化等。
这些原因都可能导致极板的导电性能下降，内阻增加，容量减小。
八、电池管理系统故障电池管理系统是动力电池的重要组成部分，负责对电池的充放电进行管理，保证电池的安全和有效性。
动力电池失效模式分析
随着电动汽车的快速发展,如何解决电动汽车所带来的安全问题,又成为汽车行业新的话题与难点。
动力电池系统作为电动汽车的动力来源,其安全性与可靠性已成为公众最为关注的焦点。
研究动力电池系统的失效模式对提高电池寿命、电动车辆的安全性与可靠性、降低电动车使用成本有至关重要的意义。
本文从动力电池系统外在表现失效模式探索与后果进行分析并提出相应处理措施。
在动力电池系统设计时考虑各种失效模式以提高动力电池安全性。
动力电池系统通常由电芯、电池管理系统、Pack系统含功能元器件、线束、结构件等相关组建构成。
动力电池系统失效模式,可以分为三种不同层级的失效模式,即电芯失效模式、电池管理系统失效模式、Pack系统集成失效模式。
一、电芯失效模式电芯的失效模式又可分为安全性失效模式与非安全性失效模式。
电芯安全性失效主要有以下几点:1、电芯内部正负极短路电池内短路就是由电芯内部引起的,引起电池内短路的原因有很多,可能就是由于电芯生产过程中缺陷导致或就是因为长期振动外力导致电芯变形所致。
一旦发生严重内短路,无法阻止控制,外部保险不起作用,肯定会发生冒烟或燃烧。
如果遭遇到该情况,我们能做的就就是第一时间通知车上人员逃生。
对于电池内部短路问题,目前为止电池厂家没有办法在出厂时100%将有可能发生内短路的电芯筛选出来,只能在后期充分做好检测以将发生内短路的概率降低。
2、电池单体漏液这就是非常危险,也就是非常常见的失效模式。
电动汽车着火的事故很多都就是因为电池漏液造成的。
电池漏液的有原因有:外力损伤;碰撞、安装不规范造成密封结构被破坏;制造原因:焊接缺陷、封合胶量不足造成密封性能不好等。
电池漏液后整个电池包的绝缘失效,单点绝缘失效问题不大,如果有两点或以上绝缘失效会发生外短路。
从实际应用情况来瞧,软包与塑壳电芯相比金属壳单体更容易发生漏液情况导致绝缘失效。
3、电池负极析锂电池使用不当,过充电、低温充电、大电流充电都会导致电池负极析锂。
磷酸铁锂18650动力锂离子电池失效机理及动态脱嵌锂机理研究
磷酸铁锂18650动力锂离子电池失效机理及动态脱嵌锂机理研究一、本文概述随着全球对可再生能源和电动汽车的需求日益增加，锂离子电池作为高效能量存储系统得到了广泛应用。
其中，磷酸铁锂（LFP）18650动力锂离子电池因其高安全性和长寿命等优点，在电动汽车、储能系统等领域占据了重要地位。
然而，随着电池使用时间的增长和充放电次数的增加，电池性能逐渐衰退，最终可能导致电池失效。
因此，深入研究磷酸铁锂18650动力锂离子电池的失效机理和动态脱嵌锂机理，对于提高电池性能、延长电池寿命以及保障电池安全具有重要意义。
本文旨在全面探讨磷酸铁锂18650动力锂离子电池的失效机理和动态脱嵌锂机理。
我们将从电池的结构和工作原理出发，介绍磷酸铁锂材料的特性以及其在电池中的作用。
我们将分析电池失效的主要原因，包括正极材料结构变化、负极材料结构变化、电解液消耗和界面失效等。
接着，我们将深入研究动态脱嵌锂机理，探讨锂离子在正负极材料中的嵌入和脱出过程，以及其对电池性能的影响。
我们将总结现有研究成果，展望未来的研究方向，为优化电池设计和提高电池性能提供理论支持。
通过本文的研究，我们期望能够为磷酸铁锂18650动力锂离子电池的性能优化和寿命延长提供科学依据，为可再生能源和电动汽车的可持续发展做出贡献。
二、磷酸铁锂18650动力锂离子电池概述磷酸铁锂（LiFePO₄）18650动力锂离子电池，作为现代能源储存与转换的关键组件，广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、储能系统以及便携式电子设备等领域。
其命名中，“18650”指的是电池的尺寸规格，即直径为18mm，高度为65mm的圆柱形电池。
而“动力”二字则强调了该类电池具有高能量密度、高功率输出以及长循环寿命等特性，特别适合于需要快速充放电和持续高能量输出的应用场景。
磷酸铁锂材料因其独特的晶体结构和化学性质，在锂离子电池正极材料中占据了重要地位。
其稳定的橄榄石结构使得锂离子在充放电过程中能够快速地嵌入和脱出，而不引起材料结构的显著变化。
汽车动力电池的可靠性分析与测试方法研究
汽车动力电池的可靠性分析与测试方法研究随着国家政策的不断推动和市场需求的增长，汽车电动化已经成为汽车产业的趋势和方向。
而作为电动汽车的核心组件之一，动力电池的可靠性和安全性显得尤为重要。
因此，本文将就汽车动力电池的可靠性分析和测试方法进行研究和探讨。
一、动力电池的可靠性分析1.1 动力电池的失效模式电动车动力电池作为整个车辆的动力源和储能装置，一旦出现较大的失效，很可能引起严重的后果。
因此，首先需要对动力电池的失效模式进行分析。
根据目前已有的研究和实验，电池系统的失效模式主要包括以下几种：（1）电池单体失效：由单个电池单体引起的故障，如容量下降、内阻增大、短路等。
（2）模块化失效：由电池模块中的电池单体故障引起的故障，如模块崩坏、模块故障等。
（3）系统性失效：由电池系统中的多个模块或其他组件故障引起的故障，如整个电池组系统故障、BMS故障等。
1.2 可靠性评估方法在电池系统研发和生产过程中，需要对其可靠性进行评估和测试。
可靠性评估方法可以大致分为以下两种：（1）实验测试法：通过实验和测试，对电池系统进行可靠性评估。
该方法包括：温度循环试验、振动试验、容量保持试验、充放电试验等。
（2）预测模型法：采用数学统计和物理模型等方法，对电池系统进行可靠性评估。
该方法包括：有限元分析、热稳定性分析、寿命预测等。
二、动力电池的测试方法在电池系统的实验测试中，需要选择合适的测试方法和测试设备，以确保测试数据的准确性和可靠性。
下面介绍几种比较常见的动力电池测试方法。
2.1 组装测试方法该方法将电池单体按照一定的组装结构组成电池组，进行测试。
组装方法一般分为串联、并联和混联三种，具体的方法根据电池结构和性能而定。
组装测试时需要模拟电池使用过程，如充放电、温度循环等，以获取其可靠性数据。
2.2 压缩测试方法该方法是通过压缩电池组，来模拟电池失效时的状态，评估电池系统的可靠性。
压缩测试方法中包括静态和动态两种，即分别应用静态和动态荷载对电池组进行测试。
新能源汽车动力电池系统故障诊断研究综述
一、电池管理系统概述
电池管理系统是混合动力汽车的重要组成部分，其主要功能包括电池的充电 控制、放电控制、电池状态监测和故障诊断等。电池管理系统的性能直接影响到 混合动力汽车的续航里程、安全性和可靠性。
二、故障诊断
1、故障类型
混合动力汽车电池管理系统的故障类型主要包括硬件故障和软件故障。硬件 故障主要包括电池、充电设备、传感器等部件的故障；软件故障主要包括电池管 理系统软件的运行异常、数据传输异常等。
二、动力电池热管理系统设计
动力电池热管理系统主要分为冷却系统、加热系统和温度监控系统。
1、冷却系统：主要用于在电池充放电过程中吸收和散发电池产生的热量， 防止电池过热。目前常用的冷却方法有液冷和风冷两种。液冷系统利用液体介质 的高热容来吸收和传递热量，风冷系统则通过风扇将冷空气吹过电池包以实现散 热。
新能源汽车动力电池系统故障 诊断研究综述
目录
01 一、新能源汽车动力 电池系统概述
02
二、动力电池系统故 障诊断研究现状
03
三、研究不足与未来 展望
04 结论
05 参考内容
随着新能源汽车市场的不断扩大，动力电池系统的可靠性问题日益凸显。本 次演示将综述新能源汽车动力电池系统故障诊断的研究现状、存在的问题以及未 来的发展趋势。
三、未来发展方向
未来动力电池热管理系统的发展将朝着更加高效、环保、智能的方向发展。
1、更高效的散热技术：目前液冷技术仍是主流，但风冷系统的维护成本较 低，未来的研究将更多地如何提升风冷的散热效果。
2、更环保的冷却介质：冷却液虽然散热效果好，但具有一定的毒性，对环 境和人体都有害。寻找一种环保、高效的冷却介质，是未来研究的重要方向。
电池管理系统是新能源汽车中最重要的组成部分之一，它可以监控电池的状 态、管理电池的充放电过程，从而保证电池的安全和稳定运行。电池管理系统的 主要功能包括：电池状态监测、电池荷电状态估算、充放电控制、电池组均衡管 理等。按照结构，电池管理系统可以分为集中式和分布式两种类型，其中集中式 结构较为常见。
新能源汽车功率电子系统的电力电子失效模式
新能源汽车功率电子系统的电力电子失效模式在新能源汽车中，电力电子系统起着至关重要的作用，它承担着将电能转换为机械能或提供电力给车辆各个部件的任务。
然而，由于长时间工作或其他外部因素的影响，电力电子系统存在着失效的风险。
本文将对新能源汽车功率电子系统的电力电子失效模式进行分析。
一、电力电子元件失效模式电力电子元件是电力电子系统的核心组成部分，它包括IGBT（绝缘栅双极性晶体管）、MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）等。
下面列举了几种常见的电力电子元件失效模式：1. IGBT打火失效：当IGBT上的晶体管通道电流过大或过温时，可能导致打火失效，造成电力电子系统的短路。
2. MOSFET烧毁失效：MOSFET电力电子元件在工作中可能会因高温或电压异常引起烧毁，使电力电子系统无法正常工作。
3. 电路板焊接失效：电力电子元件与电路板焊接不良导致的失效，可能引起电力电子系统的断路或短路。
二、电力电子系统控制模块失效模式电力电子系统的控制模块用于控制电力电子元件的工作状态，下面介绍了一些可能导致控制模块失效的模式：1. 控制芯片故障：控制芯片是控制模块的核心，当芯片受到外部电磁干扰、高温环境或过压等不利因素时，可能会失效。
2. 电源供电故障：控制模块需要稳定的电源供电，但电源供电异常、电池老化等问题可能会导致电力电子系统失效。
三、温度管理系统失效模式在电力电子系统中，温度管理系统用于控制电力电子元件的工作温度，以下是几种可能的失效模式：1. 散热器堵塞：散热器用于散热电力电子元件产生的热量，当散热器堵塞时，电力电子元件温度过高，可能造成失效。
2. 冷却液泄漏：若电力电子系统采用了液冷技术，当冷却液泄漏时，无法对电力电子元件进行有效散热，可能导致失效。
四、电力电子系统故障诊断模式电力电子系统的故障诊断模式是指通过监测、检测和分析故障，准确判定电力电子系统失效的模式。
以下是一些常见的故障诊断模式:1. 电流过大故障：当电力电子系统中的某个部件或元件电流异常过大时，可能导致系统失效，需要进行故障诊断。
BMS及动力电池电芯失效分析
BMS及动力电池电芯失效分析什么是电池管理系统（BMS）二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。
电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。
电池管理系统（BMS）主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
随着电池管理系统的发展，也会增添其他的功能。
一般而言电动汽车电池管理系统要实现以下几个功能：首先，准确估测动力电池组的荷电状态，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。
其次，动态监测动力电池组的工作状态。
在电池充放电过程中，实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。
同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。
除此以外，还要建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据。
最后，实现单体电池间的均衡，即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。
均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。
电芯安全失效分析及技术保障措施1.电芯内部正负极短路，生产设备保障能力是关键直接原因：电芯生产过程中有缺陷导致或因为长期振动外力使电芯变形所致。
失效分析：生产过程中电芯内部正负极短路缺陷的剔除，是由生产线有关设备来保证的，如果设备保证不了，会出现批量产品质量问题。
这对电池生产厂家而言是基本要求。
我国已经对动力电池厂家实施了目录管理，基本可以保证合规的电池厂家不会出现批量产品质量问题。
安全技术措施：将不合格的（电芯内部正负极短路）电芯筛选出来，其目标值是大于99.999%的。
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动力电池失效模式综述1 引言发展电动车辆是解决能源和环境的有效途径。
经过100多年的发展，电动车辆的市场化仍然十分艰难，其中最主要的原因是动力电池技术水平不过关，而动力电池成本高和寿命短是主要瓶颈。
研究动力电池失效模式，对于提高电池寿命、降低电动车辆的使用成本都具有重要意义。
2 常用的电动车辆用动力电池目前应用于电动车辆的动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池，三种动力电池各有优缺点。
2.1 铅酸电池铅酸电池（lead－Acid battery）诞生于1860年，作为商业化产品已有一个多世纪了。
铅酸电池单体的额定电压2 V，比能量 30～50 Wh／kg，比功率可达200W／kg。
工作原理：铅酸电池采用金属铅作负电极，二氧化铅作正电极，用硫酸作电解液，其电化学反应式为：铅酸电池经过100多年的发展，技术成熟，成本比镍氢电池和锂离子电池低得多，而且电池结构方面的新技术继续提高着铅酸电池的性能，因此在一定时间内铅酸电池仍然会较广泛的使用。
但是铅对人体有毒，而且铅酸电池性能大幅度提高的可能性不大，因此长远来看，铅酸电池降被其他新型电池所取代。
2.2镍基电池电动汽车工业的复苏带动了镍基电池的研究和发展。
镍基电池包括镍氢电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池等。
其中MH/Ni 电池由于其具有高比容量、无记忆效应和无污染等优点,被认为是新一代高能绿色电池。
工作原理: Ni-MH电池正极活性物质采用氢氧化镍, 负极活性物质为贮氢合金, 电解液为氢氧化钾溶液, 电池中的主要反应为:Ni(OH)2+M NiOOH+MHab 放电充电式中:M为贮氢合金;MHab为贮有氢的贮氢合金。
电池充电时, 正极的氢进入负极贮氢合金中, 放电时过程正好相反。
在此过程中, 正、负极的活性物质都伴随着结构、成分、体积的变化, 电解液也发生变化。
在“863”计划的支持下,我国在贮氢合金电极材料和MH/Ni 电池的研制开发和产业化过程中已取得了较大的进步, MH/Ni电池主要性能(如容量、自放电等) 已接近国际水平,基本解决了MH/Ni电池产业化的一些基本工程技术问题。
但是国内MH/Ni电池还普遍存在循环寿命一致性差,成组寿命低等问题[6]。
相对于铅酸电池,N i-MH电池具有高比能量、高比功率、长寿命、无污染等优点。
在目前已经商品化的混合动力电动车辆中，大多数都采用镍氢电池。
但是和铅酸电池相比镍氢电池价格较高，而且还有记忆效应和充电发热等问题。
2.3锂离子电池锂离子电池出现在90年代初期, 在短短十几年的时间里, 锂离子电池技术得到了空前的发展。
许多国家和一些厂家对锂离子电池在电动车、航天和储能方面都表现出浓厚的兴趣和关注。
工作原理：锂离子电池正极采用的是锂化合物LiCoO2，LiNiO2或LiMn2O4，负极采用锂－碳层间化合物LixC6。
液态锂离子电池的电解质为溶有锂盐LiPF6，LiAsF6等的有机溶液；聚合物锂离子电池的电解质为含有锂盐的凝胶聚合物。
化学反应方程式如下：LiMO2+nC Li1-xMO2+LixCn其中，M为Co，Ni，Fe，W等。
锂离子电池实际上是一种浓差电池，充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入到负极，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到碳负极，保持负极的电平衡。
放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入到正极，正极处于富锂态。
3 常用动力电池的失效模式3.1铅酸电池铅酸电池的失效模式主要有不可逆硫酸盐化、极板弯曲和断裂、活性物质的脱落等。
⑴极板的硫酸盐化：通常的放电情况下，两极板放电生成的硫酸铅疏松多孔，均匀的分布在板栅上，充电时可以顺利地在正负极上分别转化为PbO2和多孔Pb。
放电充电如果维护不当，譬如过放电后不及时充电，或长期搁置不充电，这时由于硫酸铅微粒溶解再结晶而生成的硫酸铅颗粒粗大坚实，导电性差，很难再转化为活性物质，致使电池容量下降，甚至损坏，这就是硫酸盐化。
⑵正极板腐蚀变形目前铅酸电池正极板栅一般都使用合金铸成，在蓄电池充电过程中由于氧化生成硫酸铅和二氧化铅，导致支撑活性物质的物质丧失；二氧化铅腐蚀层的形成使铅合金产生应力，使板栅长大变形，这种变形超过4%时将使极板整体遭到破坏，活性物质与板栅接触不良而脱落，或在汇流排处短路。
⑶正极活性物质的软化脱落正极板主要有PbO2和少量PbSO4组成, 循环过程中β2PbO2颗粒尺寸逐渐增大, 正极板逐步增厚, 膨胀后活性物质晶体结构受到破坏, PbO2颗粒之间失去良好接触, 电阻增加, 部分活性物质变得电绝缘而不能参与正常的放电反应, 导致电池容量显著降低。
⑷失水和热失控富液铅酸电池由于电解液的蒸发，另外充电过程中电流和电压过大造成了的氧气和氢气的析出都造成电池的失水；密封式阀控铅酸电池VRLA的失水是由于内部氧气符合条件遭到破坏，致使部分氧气来不及化合逐步积累, 电池内部压力逐渐增加, 最终打开气阀向外界释放。
对于VRLA电池，如果充电电流和电压过大会造成电池温度升高，从而使电池内阻减少，内阻减少又进一步加剧了电流的增大，这样温升和电流增大的互相增强会导致热失控，造成电池变形、开裂和失效。
⑷锑在活性物质上的严重积累正极板栅上的锑随着循环，部分转移到负极活性物质的表面，由于H+在锑上还原比在铅上还原的超电势低，于是在锑积累时充电电压降低，大部分电流均用于水分解，电池不能正常充电而失效。
⑸负极汇流排的腐蚀VRLA 电池由于贫液和氧气复合的特性, 部分氧气聚集在极群上部, 使负极汇流排失去阴极保护, 在长时间的浮充使用过程中会发生腐蚀, 腐蚀严重时会导致汇流排断裂或板耳与汇流排连接处断裂, 造成电池失效。
⑹隔膜穿孔造成短路个别品种的隔膜，如PP（聚丙烯）隔膜，孔径较大，而且在使用过程中PP 熔丝会发生位移，从而造成大孔，活性物质可在充放电过程中穿过这些大孔，形成微短路，使电池失效。
3.2镍氢电池⑴正极衰退镍氢电池正极一般是氢氧化镍。
正极失效（变形、老化和膨胀）的原因一般认为是过充电时形成γ- NiOOH造成的[7-8]。
研究表明, 电极的变形、老化、膨胀都与γ- NiOOH的形成密切相关。
氢氧化镍电极除了自身的膨胀引起失效外,负极的腐蚀对正极也造成一定的影响。
MH 电极中一些活泼元素在碱性电解液中发生腐蚀反应，其中Mn、Al最易发生腐蚀，特别是Al被腐蚀后,通过隔膜沉积在正极中,使α- Ni (OH)2稳定,从而降低了正极的放电容量。
Mn、Co腐蚀后沉积在隔膜上形成“Co桥”、“Mn桥”,造成电池短路失效。
⑵负极衰退MH电极衰退机理比较复杂，一般认为是负极活性物质的粉化和氧化。
Boonstra[9-10]认为LaNi5衰退在于LaNi5与电解质接触时表面生成了1:5摩尔量的La (OH)3和Ni (OH)2氧化膜，吸氢后体积膨胀，使表面氧化膜破裂。
因此,他提出了LaNi5电极衰退机理即氧化-破裂机理。
Willems认LaNi5电极在循环充放电过程中不断地粉化,因此，电极不断地遭受氧化,最终失效。
这称为粉化- 氧化机理[11]。
⑶内压升高MH/Ni电池极板衰退伴随着电池内压升高,内阻增大。
电池充放电时内压升高的根本原因在于正极连续的析氧反应未能及时消除,此时负极亦将出现析氢过程。
⑷阻抗升高电池阻抗包括溶液电阻Rs,反应阻抗Rt，Warburg扩散阻抗与界面容抗。
文献12则分析了MH 电极循环衰退的阻抗变化。
文章认为MH电极的衰退是由于接触电阻(电极活性物质与集流体之间,活性物质颗粒之间)和电化学反应阻抗增加。
接触电阻的增加可通过对材料进行表面包覆而得到抑制。
文献13分析MH/ Ni电池阻抗变化行为,认为MH/ Ni 电池失效分两步,首先是由于隔膜中电解液变干, Rs增加,从而使电池性能下降。
这种早期衰退变化是能够通过重新注碱而得到恢复；其次,电极表面失活使Rt增加,从而引起电压特性和容量下降。
这种衰退变化是不可逆的。
我们在研究中发现大部分电池的早期失效都是由于电解液干涸而引起。
电解液干涸的原因①由于材料粉化,电极膨胀,而使电解液重新分配,导致隔膜变干; ②由于材料氧化消耗一部分电解液; ③由于电池内压过高,使安全阀打开,电解液泄漏。
归根结底,MH/ Ni电池内压升高,电阻增大都是由于电极退化造成的。
因此,要提高MH/ Ni 电池使用寿命,必须对电极材料进行优化组合,改进电极活性物质制作工艺和电池装配工艺,以达到降低粉化,抑制氧化,提高电池的保湿能力。
3.3锂离子电池理想的锂离子电池，除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外，不发生其他副反应，不出现锂离子的不可逆消耗。
实际的锂离子电池，每时每刻都有副反应存在，也有不可逆的消耗，如电解液分解，活性物质溶解，金属锂沉积等，只不过程度不同而己。
实际电池系统，每次循环中，任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应，都可能导致电池容量平衡的改变。
一旦电池的容量平衡发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。
⑴正极材料的溶解尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因，对于Mn的溶解机理，一般有两种解释：氧化还原机制和离子交换机制。
氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高，在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应:2Mn3+（固） Mn4+（固）+Mn2+（液）歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。
离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换，最终形成没有电化学活性的HMn2O4。
Xia等的研究表明，锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大（由常温下的23%增大到55℃时的34%）[14]。
⑵正极材料的相变化[15]锂离子电池中的相变有两类：一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变；二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。
对于第一类相变，一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化，同时在材料内部产生应力，从而引起宿主晶格发生变化，这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。
第二类相变是Jahn-Teller效应。
Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩，导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。
由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变，也是LiMn2O 4容量衰减的主要原因之一。
在深度放电时，Mn的平均化合价低于3.5V，尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。
四方晶相对称性低且无序性强，使锂离子的脱嵌可逆程度降低，表现为正极材料可逆容量的衰减。
⑶电解液的还原[15]锂离子电池中常用的电解液主要包括由各种有机碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物组成的溶剂以及由锂盐(如LiPF6、LiClO4、LiAsF6等)组成的电解质。