锂离子电池的老化机理
锂离子电池内部衰减机理
锂离子电池内部衰减机理
锂离子电池内部衰减机理主要包括以下几个方面：
1. 锂金属枝晶生长和聚集：在充放电过程中，锂离子会在正负极之间进行迁移，并在负极上发生还原反应，生成锂金属。
如果锂金属在电池中生成并聚集，会导致电池内部发生枝晶生长现象，形成锂枝晶短路或穿过隔膜，造成电池性能下降。
2. 电解液的分解和溶剂解耦：电池中的电解质溶液中通常含有锂盐和有机溶剂。
在循环充放电过程中，锂盐会发生电解质分解和有机溶剂的分解反应，产生气体、固体或液体产物。
这些产物会堵塞电池内部的微孔结构，影响电池内部的离子迁移和传导，导致电池容量和功率下降。
3. SEI膜形成和退化：充放电过程中，正极和负极表面会形成固体电解质界面（Solid Electrolyte Interphase, SEI）膜。
SEI膜可以保护电解质和电极材料不与电解质直接接触，减少电极材料的氧化和电解液的分解。
然而，SEI膜也会随着循环充放电的进行而退化，丧失保护功能，导致电池内部的电化学反应加速，进一步导致电池容量衰减。
4. 电极材料的结构变化和活性损失：正极和负极材料在充放电过程中会发生体积变化和结构变化。
特别是锂离子的插入/脱出过程会导致电极材料颗粒的膨胀和收缩，引起电极材料的开裂和失活。
这些现象会降低电极材料的可逆容量和反应活性，从而导致电池容量衰减。
综上所述，锂离子电池内部衰减机理涉及锂金属枝晶、电解液的分解和溶剂解耦、SEI膜的形成和退化以及电极材料的结构变化和活性损失等多个方面。
将这些因素综合考虑，可以更好地理解锂离子电池容量衰减的原因，并找到延长电池寿命的方法。
锂电池老化机理研究
锂电池老化机理
研究
锂电池老化机理研究
锂电池是目前最常见的可充电电池之一，应用广泛于移动设备、电动车辆和可再生能源储存系统等领域。
然而，锂电池在使用过程中会经历老化，导致电池性能下降。
了解锂电池老化的机理对于优化电池设计和延长电池寿命至关重要。
首先，锂电池老化的主要原因之一是锂离子的迁移。
锂离子在电池的正极和负极之间来回迁移，以完成电池的充放电过程。
然而，随着时间的推移，锂离子在迁移过程中会遇到阻碍，如电极表面的氧化膜和电解液中的杂质等。
这些阻碍物会限制锂离子的迁移速度，从而降低电池的容量和功率输出。
其次，锂电池老化还与电极材料的结构和化学性质的改变有关。
在充放电过程中，电极材料会发生膨胀和收缩，导致电极颗粒之间的结构变化。
这种结构变化会导致电极材料的颗粒分离和分解，从而降低电池的性能。
另外，电池的温度也是影响锂电池老化的重要因素。
高温会加速电池中化学反应的进行，导致电池老化加剧。
同时，高温还会引发电池内部的热失控，可
能导致电池损坏甚至起火爆炸。
因此，控制电池的工作温度是延长电池寿命的关键措施之一。
最后，锂电池老化还与充电和放电过程中的电流和电压有关。
过高的电流和电压会引发电池内部的副反应，产生气体和热量，进而加速电池老化。
因此，合理控制充放电过程中的电流和电压，可以有效减缓电池的老化速度。
综上所述，锂电池老化的机理涉及锂离子迁移的阻碍、电极材料结构的改变、温度控制以及充放电过程中的电流和电压等因素。
深入研究锂电池老化的机理，可以帮助我们优化电池设计和制造工艺，延长电池的使用寿命，提高电池性能和安全性。
锂离子电池老化机理与工艺过程
锂离子电池老化机理与工艺过程老化一般就是指电池装配注液完成，第一次充放电化成后的放置，可以有常温老化也可有高温老化，在之前的文章中《锂电池老化制度对电池性能的影响》提到，老化的目的主要以下几个方面：1、将电池置于高温或常温下一段时间，可以保证电解液能够对极片进行充分的浸润，有利于电池性能的稳定；2、电池经过预化成工序后，电池内部石墨负极会形成一定的量的SEI膜，但是这个膜结构紧密且孔隙小，将电池在高温下进行老化，将有助于SEI结构重组，形成宽松多孔的膜。
3、化成后电池的电压处于不稳定的阶段，正负极材料中的活性物质经过老化后，可以促使一些副作用的加快进行，例如产气、电解液分解等，让锂电池的电化学性能快速达到稳定。
4、剔除自放电严重的不合格电池，便于筛选一致性高的电池。
其中，老化工艺筛选内部微短路电芯是一个主要的目的。
电池贮存过程中开路电压会下降，但幅度不会很大，如果开路电压下降速度过快或幅度过大属异常现象。
电池自放电按照反应类型的不同可以划分为物理自放电和化学自放电。
从自放电对电池造成的影响考虑，又可以将自放电分为两种：损失容量能够可逆得到补偿的自放电和永久性容量损失的自放电。
一般而言，物理自放电所导致的能量损失是可恢复的，而化学自放电所引起的能量损失则是基本不可逆的。
电池的自放电来自两个方面：（１）化学体系本身引起的自放电；这部分主要是由于电池内部的副反应引起的，具体包括正负极材料表面膜层的变化；电极热力学不稳定性造成的电位变化；金属异物杂质的溶解与析出；（２）正负极之间隔膜造成的电池内部的微短路导致电池的自放电。
锂离子电池在老化时，K值（电压降）的变化正是电极材料表面SEI膜的形成和稳定过程，如果电压降太大，说明内部存在微短路，由此可判定电池为不合格品。
K值是用于描述电芯自放电速率的物理量，其计算方法为两次测试的开路电压差除以两次电压测试的时间间隔△t，公式为：K=（OCV2-OCV1）/△t。
lfp老化机理
lfp老化机理
锂离子电池（Li-ion battery）在使用过程中，由于内部化学反应和物理变化，其性能会逐渐下降，这种现象被称为老化。
锂氟化磷（LiPF6）是锂离子电池中的电解质盐，负责在正负极之间传递锂离子以实现充放电过程。
LFP电池的老化机理主要包括以下几个方面：
1. 锂离子扩散速度降低：随着充电循环的进行，锂离子在正负极之间的扩散速度逐渐降低，导致电池的充放电效率下降。
2. 固体电解质界面（SEI）膜的生长：在电池充放电过程中，锂离子在正负极表面形成不稳定的固体电解质界面（SEI）膜。
SEI膜的生长会导致电池的内阻增加，进而影响电池的性能。
3. 电极材料结构变化：在充放电过程中，电极材料会发生结构变化，如石墨烯层间的剥离以及锂磷氧化物（LiFePO4）的晶格变形。
这种结构变化会导致电极材料的活性降低，从而影响电池的性能。
4. 电解质损耗：锂离子电池在充放电过程中，电解质会逐渐消耗，导致电池的容量减少。
5. 电池内部短路：由于电池老化，电极材料表面的SEI膜不稳定，可
能形成锂枝晶，锂枝晶的生长可能导致电池内部短路，进一步加速电池老化。
6. 温度影响：锂离子电池在使用过程中，温度对其老化速度有很大影响。
高温会加速电池内部化学反应的速度，从而加速电池老化。
为延长锂离子电池的使用寿命，研究人员在材料选择、电池设计和管理系统等方面进行不断优化。
同时，通过深入了解电池老化机理，有助于更好地预测和控制电池的老化速度，从而提高电池的性能和安全性。
重点讲解锂离子电池全生命周期衰降机理及应对方法
重点解读锂离子电池全生命周期衰降机理及应对方法锂离子电池主要由正极、负极和电解液等部分构成，充电的过程中Li+从正极脱出经过电解液迁移到负极表面，并嵌入到负极内部，放电的过程则正好相反，在理想的情况下Li+完全可逆的在正负极之间嵌入和脱出，锂离子电池的使用寿命也可以做到无穷长，但是在实际情况中，由于电解液／电极界面存在较多的副反应，因此会持续的消耗锂离子电池中的活性Li，并使得电池内阻增加，因此使用过程中电池的容量和性能总是在不断衰降。
延长锂离子电池的寿命是所有锂离子电池设计师的终极追求，而提高锂离子电池的使用寿命首先需要弄清楚锂离子电池的衰降机理。
近日，清华学大学的Xuebing Han（第一作者）和欧阳明高院士（通讯作者）分析了不同体系锂离子电池的寿命衰降机理，并对如何提升锂离子电池的循环寿命给出了建议。
锂离子电池容量衰降的原因可以分为两大类：1）活性Li的损失（LLI）；2）正负极活性物质的损失（LAM），同时伴随着锂离子电池容量衰降往往还有电池内阻的增加和电解液的消耗（包括电解液中添加剂的消耗）。
负极的衰降机理目前普遍应用的碳酸酯类电解液的稳定电压窗口在1-4.5V（vs Li+／Li）之间，但是常见的石墨负极的工作电位在0.05V左右，因此电解液在与嵌锂后的石墨材料接触时必然会发生还原分解反应，好在电解液分解后会在电极的表面形成一层惰性层（SEI膜），理论上这层惰性层能够传导Li+，但是对于电子是绝缘的，因此这层惰性层能够抑制电解液的进一步分解。
但是负极在嵌锂的过程中会发生一定的体积膨胀，例如石墨材料会膨胀10%左右，而Si材料的体积膨胀则会达到惊人的300%以上，这会造成SEI膜产生裂纹，从而将新鲜的电极界面裸露出来，导致电解液的持续分解，这不仅仅会消耗锂离子电池内部有限的活性Li，还会引起电池阻抗的增加，这也是目前普遍接受的一种锂离子电池负极导致的容量衰降机理。
此外，低温充电、快充和过充导致负极析锂也是导致锂离子电池容量衰降的重要原因之一。
锂电池容量衰退的原因总结与分析
锂电池容量衰退的原因总结与分析一、析锂和SEI膜本文综合分析了锂离子电池容量衰退机理，对影响锂离子电池老化与寿命的因素进行分类整理，详细阐述了过充、SEI膜生长与电解液、自放电、活性材料损失、集流体腐蚀等多种机理，总结了近年来各领域学者在电池老化机理方面的研究进展，详细分析了锂离子电池老化影响因素与作用方式，阐述了老化副反应建模方法。
（1）锂离子电池老化原因分类与影响1、锂离子电池老化原因分类锂离子电池的老化过程受其在电动汽车上的成组方式、环境温度、充放电倍率和放电深度等多种因素影响，容量及性能衰退通常是多种副反应过程共同作用的结果，与众多物理及化学机制相关，其衰减机理与老化形式十分复杂。
综合近年来国内外的研究进展，目前影响锂离子电池容量衰退机理的主因包括：SEI膜生长、电解液分解、锂离子电池自放电、电极活性材料损失、集流体腐蚀等。
在实际的锂离子电池老化过程中，各类副反应伴随着电极反应同时发生，各类老化机理共同作用，相互耦合，增大了老化机理研究的难度。
2、锂离子电池老化影响锂离子电池老化对电池综合性能具有比较深刻的影响，主要体现在充放电性能下降、可用容量衰减、热稳定性下降等。
锂离子电池老化后主要的外特性表现为可用容量下降与电池内阻上升，进而导致锂离子电池的实际充放电容量、最大可用充放电功率等下降；同时因锂离子电池内阻上升，在使用过程中伴随生热增加、模组内温度上升、温度不一致性增大等问题，对锂离子电池热管理系统要求提高；而锂离子电池内部的副反应等则因电池成组方式、连接结构等导致单体使用工况存在差异，随着电池使用，电池内各单体间的老化速度存在差异，加剧了锂离子电池组不一致性的产生。
锂离子电池的开路电压曲线表征了当前锂离子电池内部电动势。
随着锂离子电池老化后，开路电压曲线相对于原始状态会发生一定程度的偏移或变形，从而导致锂离子电池的实际充放电电压曲线会发生变化，影响实际使用过程中的电池管理系统电池状态估算精度。
锂电池老化工艺
锂电池老化工艺锂电池老化工艺是指锂电池在使用过程中，由于充放电、温度变化等因素导致其容量、电压等性能指标逐渐下降的过程。
对于锂电池的老化过程，科学合理的处理方法可以延长锂电池的寿命，提高其性能表现。
一、锂电池老化机理锂电池老化的机理主要有以下几个方面：1.锂电池正负极材料的结构破坏：锂电池正负极材料的结构破坏会导致锂离子扩散速度减缓，电极反应速度变慢，从而导致电池容量逐渐下降。
2.电解液的劣化：锂电池电解液在使用过程中会发生氧化还原反应，导致电解液中的锂盐浓度下降，电解液PH值变化，从而影响电池的电化学性能。
3.电池内部反应产物的堆积：锂电池在充放电过程中会产生一些反应产物，如锂钴氧化物、锂铁磷酸盐等，这些产物在长期使用过程中会在电极表面堆积，影响锂离子的扩散速度和电池的容量性能。
4.温度变化：锂电池在高温环境下容易发生膨胀、漏液等现象，而在低温环境下电池容量会下降。
二、锂电池老化处理方法1.控制充放电深度：锂电池在充放电过程中，如果充电过度或放电过深，会加速电池的老化。
因此，控制充放电深度可以减缓锂电池的老化速度。
2.控制锂电池的温度：锂电池在使用过程中，要尽量避免高温和低温环境，控制锂电池的温度，可以减缓电池的老化速度。
3.合理选择电池的使用环境：锂电池在使用过程中，要尽量避免潮湿、高温、低温等环境，选择合适的使用环境可以延长锂电池的使用寿命。
4.定期维护和检修：锂电池在长期使用过程中，需要定期进行维护和检修，如清洗电池表面、更换电池内部的电解液等，这些措施可以延长锂电池的使用寿命。
5.合理的充电方式：锂电池在充电过程中，应该选择合适的充电方式，如采用恒流充电或恒压充电方式，以避免充电过程中电池温度过高、电压过高等问题。
三、锂电池老化测试方法锂电池老化测试可以对锂电池的性能进行评估，并确定其寿命。
常见的锂电池老化测试方法有：1.循环充放电测试：通过对锂电池进行多次充放电循环，可以评估锂电池的容量衰减情况。
锂电池老化原理
锂电池老化原理
锂电池老化原理指的是锂离子电池在长期使用过程中性能逐渐下降的过程。
锂电池老化的原因主要有以下几点：
1. 电极材料的老化：锂电池的电极由锂离子正极材料和负极材料组成。
长期充放电过程中，正极材料和负极材料会发生结构损伤、晶格变化等，导致电极的容量和电导率降低，从而影响电池的性能。
2. 电解液的衰减：锂电池中的电解液会随着时间的推移和循环次数的增加而逐渐衰减。
衰减的电解液会导致电池内部电极与电解质之间的接触不良，阻碍离子的传输，影响锂离子的嵌入和脱嵌，从而影响电池的容量和循环寿命。
3. SEI膜的生长：锂电池在初次充电时，正负极材料表面会形成固体电解质界面膜（SEI膜）。
SEI膜是一种保护膜，可以防止电解液中的电解质与电极材料直接接触。
然而，随着循环次数的增加，SEI膜会不断生长，并且变得不稳定，容易出现开裂和结构不完整的情况，导致电池的容量损失和内阻增加。
4. 温度的影响：温度是影响锂电池老化速度的重要因素。
高温会加速电池内部的化学反应，加剧电极材料的老化和SEI膜的破坏，从而导致电池寿命的缩短。
综上所述，锂电池老化是多种因素综合作用的结果，其中电极材料的老化、电解液的衰减、SEI膜的生长以及温度的影响是
主要原因。
为了延长锂电池的使用寿命，需要合理使用和维护锂电池，避免过度充放电和高温环境等不利因素的影响。
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2.５阳极老化的结论
原因
影响
导致后果
电解液分解(形成SEI)
锂的损失,阻抗升高 容量衰减功率衰退.
溶剂共嵌入,气体产生,颗粒破裂 石墨损失,锂的损失 容量衰减
由于SEI的不断生长,能通过的表 阻抗升高 面积减少
由于体积的变化,SEI的形成和生 阻抗升高,超电势 长引起的孔结构变化
由于循环中体积的变化引起的活 活性物质损失 性物质颗粒间接触变差.
低劣的电池平衡(例如过多的阴极材料) ,几何形状的不适应(例如在 边缘阴极复盖着阳极)以及固定的电势影响(例如局部的不同极化,电极厚 度和多孔结构的影响)都会提高锂金属析出的可能性.
正极(阴极)和负极(阳极)的相互反应也已经被考虑. 除了溶解的SEI 产物在阴阳极间的转移以及可能的化学氧化还原反应外,阴极对阳极性 能的一个主要影响是过渡金属的溶解.特别是LiMn2O4尖晶石被认为释放 出过渡金属离子（例如Mn２+ ).这些过渡金属离子混合进入SEI中,导致 电池加速老化.
最后,酸性化合物如HF的生成(例如在LiPF与水的反应中生产)被报道 对SEI的稳定性有着消极的影响.
2.3活性材料的变化
在大多数活性材料中，只有少数被预料对老化有影响．在锂离子 进入和移出过程中，石墨的体积变化不激烈（一般是10％或更少),对 材料的可逆性只有很少的消极影响.结构改变(例如在石墨嵌入时ABAA,ABAB-AA的转变) 引起对缺陷和C-C键的机械压力.可能会引起破裂 或相关结构的破坏.在活性材料的表面,可能会发生表面基团与锂离子 之间的离子交换以及表面基团之间的氧化还原反应.但是其对老化只有 很小的影响.然而,由于溶剂的共嵌入导致石墨的剥落和部分破裂,石墨 内部电解液的减少以及气体在石墨内部的积累将一定会导致电极的迅 速退化.后者的反应被认为对活性材料的变化有着最强烈的影响,这将 导致电池老化.
基于XPS(X射线光电子能谱)的分析数据,有报道在提高温度时半碳 化物实际上是从电极表面转移走.有提议认为,(1)电解液里的痕量酸性化 合物(如氢氟酸HF)与Li2CO3反应生成LiF 和H2CO3.(2)半碳化物热分解. 这些稳定的反应伴随着SEI形态的变化.在转变过程中, 部分阳极表面没 有被SEI覆盖,电解液组分与充电态的电极发生氧化还原反应,这将导致额 外的SEI的生成及容量的损失.
60 ℃温度下贮存显示出显著的容量衰减.
提高温度对电池的消极影响主要是因为其增加了SEI的退化和分解. 然而也可能发生损坏的SEI重构或溶解的SEI产物重新沉淀.也有人提出, 在提高温度时处于亚稳状态的有机SEI成分如烷基碳酸锂转变成更稳定 的无机产物,如碳酸锂,氟化锂.然而,尽管无机SEI产物比较稳定且不容易 被溶剂分子穿透,但无机成分的生成会导致SEI对锂离子的更低的离子导 电率.
由于SEI由电解液分解产物组成,所以SEI的特性很大程度上决定于 电解液组分有益于SEI形成的能力.
鉴于电池的性能如功率衰退,阻抗增加,安全性能,SEI的热行为应 该重点讨论.一方面,提高温度无疑能增强锂嵌入加速和脱出几主体晶 格的动力学,另一方面,在高温下SEI的形态和组分会变化.在最坏的情 况下,热失控将导致电池起火或爆炸.示差扫描量热法(DSC)和量热法 (ARC)已经被用来研究电极或电池在提高温度时的行为.ARC研究揭示碳 化锂的的放热反应会在80℃左右引起自热,开始的温度取决于电解质 盐．在电解液中含有LiBF4会使引起自热的温度降低到60 ℃.这 是 一 个 引人注目的影响,锂/石墨半电池的电化学循环研究表明当在甚至低于
在长时间内,SEI渗透进入电极和隔离膜的微孔中,这导致电极上具有锂 离子进入能力的活性表面积减少.电极阻抗的增加将直接导致电池功率 的衰减.电极阻抗的增加被认为由SEI的生成,SEI组分和形态的变化引 起.
总而言之,SEI主要在最初的几个充放电循环时在阳极中生成,在进 一步的循环和贮存中也会发生SEI的转换,稳定和生长.
应该指出的是,随着使用和时间的推移,老化的发生可能由以下原 因引起:(1)电极,电解液,电极和电解液界面的变化;(2)活性材料的变 化;(3)电极组分（集流体，活性材料，导电剂，粘接剂，孔积率）的 变化．大部分文献数据把电极和电解液界面的变化认为是电极老化的 主要原因．因此将在本文中重点讨论．
2.2电极和电解液界面的变化
3.锂金属氧化物的老化
3.1 概论 3.2 锂镍钴氧 3.3 锂锰氧尖晶石
4. 使用电化学阻抗谱研究老化过程 5. 结 论
1．背景介绍
锂离子电池由于具有诸多优势,例如高的体积能量密度和重量能量 密度,低的自放电率,因而在便携式电器中得到广泛的商业化应用,如手 机,膝上电脑,便携式摄录机以及类似的小型电子设备.由于在这些领域 中产品创新的周期很短,电池的循环寿命不成为其应用中的主要问题. 但在其它耐用消费品和投资产品市场,如电动汽车,混合电动汽车,临时 性 储 能 系 统 等 等 , 则 需 要 更 高 的 电 池 循 环 寿 命 . 如 USABC 提 出 的 目 标 是:42V电池体系在混合电动汽车中使用15年,在电动汽车中使用10年. 也就是循环寿命要达到1000次保持80%的容量.
随着使用和时间的推移,石墨阳极的老化会改变阴极的电极特性; 在贮存中发生的老化效应(如自放电, 阻抗升高)以及在使用中发生的 老化效应(如物理上的退化,锂金属的析出)将会影响到电池的循环寿命. 在贮存中发生的老化效应可以通过一些电化学值进行监控,如容量损失, 内阻升高,电势改变,充电状态(SOC),健康状态(SOH).
的作用. SEI层的特性是唯一的,它们只能通过锂离子,而不能通过电子 和其它电解液组分.正常SEI层能够阻挡以下过程:(1)电解液组分的进 一步减少;(2)充电态电极的腐蚀.没有锂离子嵌入和脱嵌的防御层,如 在基部平面上形成的防御层称为非SEI层.但是这些非SEI层仍然阻挡了 电解液与电极的进一步反应.据报道这些SEI层与非SEI层在成分上是非 常不同的.由于在功能和成分上的不同, SEI层与非SEI层的老化过程也 是不同的.然而在研究中,我们依然按照惯例把防御层定义为SEI.
然而,上面的机理没能解释为什么碳基阳极自放电导致的充电容量 损失由可逆和不可逆两部分组成.基于XRD(X射线衍射仪)和EIS(电化学 阻抗谱)的测量, 有提议认为,这种现象的起因是在电极和电解液界面生成 了亚稳态的电子-离子-电解液配合物.
低温也导致不同的挑战. 碳类阳极材料(石墨,硬碳,软碳,包覆石墨) 的嵌入电势与金属锂的电势相近. 在低温时,锂离子在碳材料中的扩散和 在电解液中的扩散都明显的变慢. 必须考虑锂金属的析出和锂枝晶的生 成 .随后会引起锂金属与电解液的反应,或者至少加速老化,甚至恶化安全 性能.
3.锂金属氧化物的老化 3.1 概 论 阴极材料老化机理的原因和影响.
黏结剂 分解
非活性 组分
导电剂 的氧化
接触变 差
集流体 腐蚀
2．碳质阳极的老化
2.1 概 论
碳材料特别是石墨,是锂离子电池最重要的阳极材料, 对石墨基电 池的老化机理已经有了很深的认识,尽管可选择的材料如锂金属,锂合 金最近也引起很多研究者的关注,但其重点放在活性材料本身以及相关 问题(如纳米结构材料,体积的控制),而对老化的研究相当少;在文献中 对硬碳的老化机理研究也几乎没有.不出意料的,大量的文献对阳极老 化的研究集中在石墨材料.一般地,文献上的专业报告很难对整个电池 体系进行分析,因为受到很多电池组分的影响(如活性物质,电极设计, 电解液成分,杂质等).另外,大量的文献数据关注于整个电池而没有对 阳极或阴极的影响进行归因.由于这些限制,本文将主要概括和讨论主 流的石墨阳极老化机理.
不幸的是锂离子电池是一个非常复杂的体系,其老化过程更加复杂. 容量的衰减和功率的衰退不是由单个原因引起,而是很多的不同过程以 及它们的相互作用引起.
本文将对最近的锂离子电池文献研究结果,为以后的研究建立一 个牢固的基础.
由于阳极和阴极的老化机理显著的不同,因而放在不同的章节讨论, 而电解液的影响则通过与电极的相互作用体现出来,因而在相应的章节 中涉及.最后介绍使用电化学阻抗谱进行非破坏性的研究老化机理.
2.4混合电极的变化
一般地,混合电极中接触变差(机械的或电子的)会导致高的电池阻抗, 因而被认为是老化的原因.接触变差的一个不可避免的原因是活性阳极 材料体积的变化.这将导致混合电极中机械强度的降低.接触变差包括 (1)碳颗粒之间.(2)集流体与碳之间.(3)黏结剂与碳之间.(4)黏结剂与 集流体之间. 电极的孔结构对好的电极性能来说是一个关键的特征,因 为其允许电解液渗透进入电极的大部分.当然也就影响到活性材料的体 积变化.另外,电池内压也得考虑.在文献中广泛接受的一个认识是:在 混合电极中被使用为黏结剂的含氟聚合物PVDF和氟公聚物P(HFP-VDF) 与充电态的阳极反应生成LiF .长期来说这个反应将降低电极的机械特 性.更进一步,如果阳极的电势与Li/Li+相比正得太多则会发生集流体 的腐蚀.这将导致电子的损失以及集流体与其它电极成分之间接触强度 的损失．而且，腐蚀产物表现出很差的电子导电性，这将会导致超电 势，电流和电势分配的不均一．最终引起锂的析出．
功率衰退 功率衰退 容量衰减
黏结剂的分解
锂的损失,机械稳定 容量衰减 性损失
集流体腐蚀
超电势,阻抗升高,电 增强了其它的机械 流和电势分布的不均 老化 匀
金属锂的析出及锂与电解液的反 锂和电解液的损失 容量衰减 应