以下情況均是基于某種電池負極片狀態,石墨負極在鋰離子進入后,會逐漸變成金黃色,而正極則難以通過顏色變化來觀察。我們通常通過拆解電池,觀察負極片界面狀態,來判斷電池充放電機制和電池的好壞。
SOC=7%,能夠看到電極中央部有紋路,電極沒有變色。
SOC=14%,能夠看到電極中央部的紋路。稍微有些變色。
SOC=26%,稍微變成了藍色。
SOC=53.9%,變成藍色,能夠看出氣泡的紋路。
SOC=70.0%,變成了暗紫偏紅的顏色,能夠看到黑色未充電區域。沒有發現鋰離子析出。
SOC=81.5%,變成金色,能看到黑色未充電區域。能夠看到白色的析鋰現象。
根據以上圖片, SOC未滿50%的階段,電極的狀態沒有太大的變化。從50%以上開始能夠觀察到電極的變化。根據圖片4,能夠發現在3.6V左右時發生大量氣泡的痕跡。能夠推測出特別是在圖5與圖6之間發生了非常大的變化點。SOC僅僅只變化了10%,但是電極的狀態完全不同。
SOC=100%時,電池極片狀態。白色部分多為析鋰。
剝離白色部分后下方的極片表面并沒有變成金色,這說明鋰離子沒有嵌入負極材料中??傊?,這部分的負極材料阻礙了鋰離子的嵌入,因此發生了鋰離子析出到表面的狀況。推測可能是粘結劑(CMC、SBR)在電極表面分布不均,被負極材料碳包裹,導致鋰離子無法嵌入。
SOC=100%時,黑點部分,多為未充電區域。黑點較多,則是導致電池容量偏低的一個重要原因,導致黑點的主要因素有漿料的均勻程度、涂布面密度控制精度、卷繞的張力控制、化成產氣等。