方形铝壳拐角渐进式析锂溯源
🔋随着储能和动力电池出货量的日益增加，对于电芯失效模式的研究越来越广泛。方形铝壳电芯拆解经常遇到一类失效现象：经过数圈循环后，卷芯拐角位置出现析锂痕迹，并且从卷芯底部位置，慢慢向上逐步蔓延，极片大面主体区域依旧完好，失效集中出现在卷芯极片折弯拐角处。

这种现象不是出货时就存在的缺陷，属于循环累积诱发的渐进式析锂，很多量产项目很容易忽略该风险，没有去解决这个问题，等到批量异常时，失效电芯已经大批量在整包上使用。

🤌重点：从卷芯结构来看，方形卷绕电芯拐角是应力集中区域。充放电循环过程中，负极石墨会反复发生膨胀与收缩，卷芯内部各处受力状态不一致。拐角折弯位置极片持续承受弯折应力，极片与隔膜之间的界面状态会随循环不断发生改变。
👉界面接触状态恶化。循环前期极片和隔膜贴合紧密，锂离子脱嵌锂路径通畅。经过长期循环，石墨膨胀‑收缩反复作用，拐角位置容易出现局部微间隙，界面接触变差。局部区域离子扩散转移内阻上升，充电时锂离子来不及嵌入石墨晶格，就会在极片表面析出金属锂。从目前拆解的现象来看，失效往往先从底部拐角起始，随着循环不断累积，析锂区域顺着拐角逐步向上扩散。
👉卷芯的残余应力与蠕变。入壳后，卷芯受到壳体约束，拐角位置存在持续残余压应力。长期循环过程中极片、隔膜发生蠕变，局部出现对位偏移，负极有效包覆余量在拐角位置被削弱，局部等效N/P下降，触发析锂。即便设计阶段Overhang余量充足，循环带来的结构偏移依旧可以诱发该问题。

该失效最大的风险在于电性能前期很难识别，识别到的时候电芯已经快要跳水了。底部形成析锂趋势后，随着循环持续进行，析锂持续向上蔓延，死锂不断累积，会带来寿命衰减，同时存在安全隐患。

从设计上、工艺改善上互相补偿，可以有效防止这种现象发生。应对客户需求，负极压实、尺寸和电极液设计定型后，优化热压、卷绕工艺可以解决这个问题，但每一家采取的方案不同，很多研发同行有各家独到的改善模式，欢迎交流探讨。
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