正極：正極材料老化衰減機(jī)理包括晶體結(jié)構(gòu)混排、表面形成鈍化膜、過渡金屬溶解等。其中，正極材料的晶體結(jié)構(gòu)在循環(huán)過程中有可能發(fā)生混排，變得不穩(wěn)定，會(huì)引起正極材料熱穩(wěn)定性下降，在較低的溫度下便開始分解產(chǎn)氧，影響電池的熱失控溫度TTR，導(dǎo)致電池?zé)岱€(wěn)定性下降。而正極表面形成鈍化膜會(huì)增加電池的內(nèi)阻，導(dǎo)致電池充放電過程中的焦耳熱增加，耐過充電能力下降。

 

正極的過渡金屬離子溶解不僅僅會(huì)導(dǎo)致正極活性材料損失，溶解的過渡金屬離子還會(huì)穿過隔膜，在負(fù)極表面析出，加速負(fù)極SEI 膜的形成和穩(wěn)定，有助于提升電池?zé)岱€(wěn)定性。正極的老化會(huì)導(dǎo)致活性材料的損失，在過充電過程中，在過充入較少的電量下便有可能完全脫鋰產(chǎn)氧，導(dǎo)致電池的耐過充能力下降。

 

負(fù)極：負(fù)極一大問題是表面析鋰。析出的金屬鋰非常活潑，在很低的溫度下（<50 ℃）便開始與電解液發(fā)生反應(yīng)，引起電池自產(chǎn)熱起始溫度Tonset的明顯下降和自產(chǎn)熱速率的快速上升，嚴(yán)重危害電池的安全性。而負(fù)極表面穩(wěn)定的SEI膜的形成則有助于保護(hù)石墨負(fù)極，提升電池的熱穩(wěn)定性。另外，負(fù)極活性材料的損失會(huì)使得電池在過充電過程中更早地開始析鋰，削弱電池的耐過充能力。

 

其它：電解液在老化過程中可能會(huì)發(fā)生氧化分解，產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致電池內(nèi)壓增加甚至體積膨脹，在安全測試過程中更加容易發(fā)生噴閥，降低電池的安全性。而電池的內(nèi)阻在老化過程中會(huì)由于電解液消耗、電極表面鈍化膜增厚、黏結(jié)劑/導(dǎo)電劑失效等原因而不斷增加，導(dǎo)致電池充放電過程中的焦耳熱增加，耐過充電能力下降。在老化過程中，銅集流體溶解并析出、隔膜老化等均會(huì)增加電池發(fā)生內(nèi)短路的概率，降低電池的安全性。對(duì)于內(nèi)部極片為卷芯結(jié)構(gòu)的電池，卷芯在老化過程中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)一步發(fā)生變形，導(dǎo)致各處的電解液浸潤程度、電導(dǎo)率等產(chǎn)生差異，引起電流分布不均，容易發(fā)生局部析鋰，并導(dǎo)致局部熱點(diǎn)增加，降低電池的熱穩(wěn)定性。

 

總體而言，老化電池的耐過充能力會(huì)有一定程度的下降，主要由于內(nèi)阻增加和正負(fù)極活性物質(zhì)的減少，導(dǎo)致電池過充電過程中焦耳熱增加，在更少的過充電量下便可能觸發(fā)副反應(yīng)，引發(fā)電池?zé)崾Э?。而在熱穩(wěn)定性方面，負(fù)極析鋰會(huì)導(dǎo)致電池?zé)岱€(wěn)定性的急劇下降。

 

鋰離子電池的熱失控通常由機(jī)械濫用、電濫用或熱濫用等引發(fā)，電池內(nèi)部會(huì)相繼發(fā)生SEI膜分解反應(yīng)、負(fù)極與電解液反應(yīng)、正負(fù)極氧化還原反應(yīng)等。當(dāng)鋰電池不斷老化時(shí)，電池內(nèi)部的副反應(yīng)（SEI膜增厚、負(fù)極析鋰、電解液氧化等）會(huì)引起電池容量的衰減和內(nèi)阻的增加，而且導(dǎo)致電池的安全性能（耐熱性能、耐過充性能等）也發(fā)生變化。

 

在常溫/高溫循環(huán)老化下，由于內(nèi)阻的上升，電池在充放電下焦耳熱增加，耐電濫用性能下降，電池?zé)岱€(wěn)定性也會(huì)有一定程度的變化，變化規(guī)律與電池的材料體系和工藝水平相關(guān)；

 

在常溫/高溫儲(chǔ)存老化下，電池的耐電濫用性能也會(huì)降低，但由于負(fù)極的SEI膜在儲(chǔ)存過程中穩(wěn)定性提升，電池的熱穩(wěn)定性會(huì)得到提升；在低溫循環(huán)老化下，電池的熱穩(wěn)定性會(huì)急劇下降，主要原因是負(fù)極析鋰，析出的鋰金屬非?；顫姡谳^低的溫度下便可以與電解液發(fā)生反應(yīng)，造成電池自產(chǎn)熱溫度Tonset降低和自產(chǎn)熱速率劇增，嚴(yán)重危害電池的安全性。