锂电池的过充过放问题解决办法

锂电池过充电、过放电、混合使用会导致以下问题：

过充电危害

‌热失控‌：电解液分解产生气体，内压升高引发爆炸。实验数据显示，持续过充可使电池内阻增加37%，容量衰减速度提升5倍。 ‌

‌结构损伤‌：正极材料结构崩塌，负极形成尖锐的锂枝晶刺穿隔膜，导致内短路。 ‌

‌寿命缩短‌：某品牌手机电池测试显示，200次过充循环后膨胀率达8.2%。

过放电危害

‌材料损伤‌：正极材料晶格坍塌，负极铜集流体溶解形成导电通路，引发短路。 ‌

‌永久性容量下降‌：多次深度放电(<5%电量)可使电池容量降至初始值的62%。 ‌

‌安全隐患‌：电压跌破2.5V时，维修费用可能高达12万元。 ‌

混合使用风险

‌加速老化‌：不同类型锂电池(如磷酸铁锂与三元锂)混用时，充电电压不匹配可能导致过充或过放。 ‌

‌安全隐患‌：线路老化或改装不当易引发短路，导致起火爆炸。 ‌

‌建议措施‌：

充满后及时拔掉电源;

电量低于20%时立即充电;

避免高温(>35℃)或低温(<-5℃)环境下充电;

使用原装充电器并定期检测电池健康值。

作者：FANA新能源之家

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来源：知乎

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锂电池过放与过充：哪个更易引发析锂现象 | 锂电池作为现代电子设备的重要能源，其性能稳定与否直接关系到设备的使用安全和寿命。然而，在实际使用过程中，锂电池可能会因为过放或过充而引发析锂现象，从而导致电池性能下降甚至损坏。那么，锂电池过放和过充哪个更易引发析锂现象呢?

一、锂电池过放对析锂的影响

锂电池过放是指电池在放电过程中，电压降至过低的状态。过放会导致电池内部的正负极材料发生不可逆的变化，从而影响电池的容量和性能。同时，过放还可能引发电池内部短路或热失控等安全问题。虽然过放状态下电池也有可能发生析锂现象，但相较于过充，其风险相对较低。

二、锂电池过充对析锂的影响

锂电池过充是指电池在充电过程中，电压超过其设计上限的状态。过充对锂电池的危害非常大，它可能导致正极材料结构破坏、电解液分解以及电池内部温度升高等问题。其中，正极材料结构破坏和电解液分解是导致析锂现象发生的主要原因。正极材料结构破坏会使得锂离子在充电过程中无法有效嵌入晶格，从而在电极表面形成锂枝晶。而电解液分解则会产生气体和热量，进一步加剧析锂现象的发生。因此，锂电池在过充状态下更易发生析锂现象。

三、如何避免锂电池析锂现象

针对过充析锂：

1.电压硬截止：BMS设置冗余电压上限(如NCM电池≤4.18V);

2.充电优化：

恒压转恒流(CV→CC)切换点提升至0.05C(传统0.1C);

低温环境充电电流减半(0℃时≤0.3C);

3.材料改性：

负极表面涂覆Li₄Ti₅O₁₂(LTO)缓冲层(嵌锂电位1.55V，避免0V析锂);

电解液添加FEC(氟代碳酸乙烯酯)促进均匀SEI膜。

针对过放：

1.电压监控：深度放电后启动休眠(如LFP电池<2.8V断电);

2.修复机制：低压小电流(0.01C)活化恢复。

过充和过放的定义与危害

锂电池的过充指电池内部的电压高于设计标准电压，这种情况下电池内部化学反应会变得不稳定，产生热量和气体，进而导致电池漏液、短路和爆炸等安全问题。过放指电池内部的电量低于标准电量，导致电池容量下降，服务寿命缩短甚至无法充电。过充和过放都会影响电池的寿命和安全性，所以对于锂电池来说非常重要。

什么情况下会出现过充和过放

1.使用不当：在充电时不及时断电导致过充，或者放电时未及时充电导致过放。

2.电池老化：锂电池会随着时间的推移而逐渐老化，这会导致电池容量减少或者出现安全隐患。

3.高温环境：高温会使锂电池内部化学反应速度加快，容易导致过充和过放。

4.电路故障：电池内部的保护电路出现问题或者连接器松动等问题。

如何防止过充和过放

1.使用专业充电器：专业的充电器能够根据电池状态自动控制充放电，避免过充和过放情况的发生。

2.选用高品质电池：高品质的电池具有更好的安全性能和使用寿命。

3.不将电池长时间放置在高温环境下：注意电池的储存环境，避免将电池长时间放置在高温环境下。

4.即时处理故障：一旦发现电池出现故障，及时处理，更换电池或者维修电池的保护电路等问题。

过充和过放是锂电池使用过程中需要注意的问题，如果不注意可能会对电池的寿命和安全性产生影响。遵循以上方法可以有效地预防过充和过放情况的发生。

总结

过充是析锂的主因：其本质是负极锂嵌入能力饱和，导致离子被迫在表面还原沉积;过放不引发析锂：该过程的核心风险是铜枝晶短路和SEI膜分解。