Overhang指的是负极相对于正极的覆盖区域，即负极比正极多出的部分。其是为了防止在充放电过程中，锂离子在正负极之间迁移时，正极边缘因未被负极覆盖而导致锂沉积不均匀，引发析锂等问题而设计。

但是我们会在实际工作中会经常遇到锂电池的Overhang区域一端实际比设计偏大，那么有可能是以下原因导致：

图1 负极标红区域为负极比正极的OVerhang区域

1.工艺不足

涂布工艺偏差：在负极极片涂布过程中，若涂布面密度不均匀（如边缘涂布过厚）或干燥条件控制不当，可能导致极片实际尺寸超出设计范围，从而增加Overhang区域。

工艺参数设置不当：在卷绕工艺中，张力控制不当可能导致极片拉伸或收缩不均匀；或涂布工艺中速度、压力等参数设置错误，间接导致极片实际尺寸超出设计范围。

极片切割误差：切割设备的精度不足或刀具磨损可能导致负极极片切割尺寸偏大，超出设计值。卷绕或叠片工艺中，若极片边缘对齐误差较大，也可能导致负极片实际覆盖面积增大。

2.电芯组装过程中的对齐偏差

在电芯组装（卷绕或叠片）时，若组装设备的定位精度不足，或操作过程中产生偏移，会导致负极极片在长度或宽度方向上超出正极的预期范围。

3.材料膨胀未充分补偿

负极材料（如石墨）在充放电过程中会发生膨胀。若设计时未充分考虑材料的膨胀系数，实际使用中负极膨胀可能导致Overhang区域被动扩大，比如:硅基负极材料比石墨膨胀更大，可能需要更大的Overhang设计来容纳膨胀，否则在循环过程中膨胀受限会导致结构破坏，进而影响电池性能和安全。

Overhang偏大会引起的危害：

1.能量密度降低

过大的Overhang区域会占用电池内部空间，导致活性材料占比减少，负极材料的实际用量远超正极需求，多余的负极材料无法被有效利用，反而增加电芯重量和体积，质量能量密度（Wh/kg）和体积能量密度（Wh/L）同步下降。

2.容量损失与效率下降

充电时，锂离子可能扩散至未被正极覆盖的负极区域并残留于此，无法完全脱出，导致首次充放电效率（库伦效率）降低和容量衰减，后续的正常充放电流程也无法使overhang区域的锂离子脱嵌。

3.析锂风险增加

充电时锂离子从正极嵌入负极，由于浓度差会有部分锂离子转移到overhang区域，放电时边缘区域的锂离子扩散路径过长，锂离子无法回到正极中导致锂离子仍留在overhang区域。随着充放电次数的增加，锂离子堆积越来越多，后续会形成锂枝晶，刺穿隔膜引发短路风险。

4.机械应力集中

如果负极是体积变化过大的材料时，在充放电过程中负极的膨胀，可能因过大的Overhang区域受力不均导致极片弯曲或分层，加速电池老化。

Overhang偏小会引起的危害

1.正极边缘析锂

在充电过程中，锂离子从正极脱出。若 Overhang 过小，负极覆盖不足时，正极边缘未被负极覆盖的区域会成为“盲区”：锂离子迁移至这些区域时，无法被负极接收，只能在正极表面堆积。导致锂离子在正极表面析出（析锂），显著增加短路和热失控风险。

2.局部电流密度过高

如果overhang太小，负极覆盖正极的面积不足，导致在充放电时，有限的负极区域需要承载更多的电流。这可能是因为有效反应面积减少，同样的总电流分布在更小的区域，导致密度升高。（电流密度的定义：单位面积内通过的电流（J=I/A=I/A，J为电流密度，I为总电流，A为有效反应面积）。当 Overhang 偏小时，负极实际覆盖正极的面积（A）减小。若电池工作时总电流（I）不变，电流密度（J）会因面积缩小而显著升高。就好像水管横截面积缩小，相同水流速度下，局部水压会急剧升高。

3.内阻增大与极化加剧

高电流密度会引发显著的浓差极化和电化学极化，锂离子在正负极之间的迁移路径受限，可能导致界面阻抗增加，加剧充放电过程中的极化现象，影响倍率性能。极化效应使电流更倾向于分布在阻抗较低的区域（如负极覆盖较好的中心区域），进一步放大边缘与中心的不均匀性。(浓差极化：锂离子在电极界面处快速消耗，扩散速率跟不上反应需求，导致界面浓度梯度增大。电化学极化：电荷转移受阻，需更高电压驱动反应，加剧能量损耗。

因此OVerhang的设计不宜偏大或者过小，否则都会对电池性能造成一定影响。并且要考虑材料的膨胀去设计Overhang，同时工艺上也要确保Overhang的尺寸和准确性。

文章来源：与锂时光

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