外接電源給鋰離子電池充電時(shí)，正極上的電子e通過外部電路跑到負(fù)極上，鋰離子Li+從正極活性物質(zhì)顆粒內(nèi)部“跳進(jìn)”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小孔隙，“游泳”到達(dá)負(fù)極，與早就跑過來的電子結(jié)合在一起，進(jìn)入負(fù)極活性物質(zhì)顆粒內(nèi)部。如果負(fù)極沒有接受鋰離子的位置，鋰離子會在負(fù)極表面析出，形成鋰枝晶，刺穿隔膜，造成電池內(nèi)短路，引發(fā)熱失控。因此，在鋰電池設(shè)計(jì)時(shí)，負(fù)極往往需要過量設(shè)計(jì)以避免此類情況出現(xiàn)，具體包括兩個(gè)方面：

（1）N/P設(shè)計(jì)，即單位面積內(nèi)負(fù)極容量與正極容量的比值，NP比一般為1.1-1.5之間，保證負(fù)極具備一定的過量以避免鋰枝晶析出，NP比具體數(shù)值按照不用材料體系的設(shè)計(jì)考慮。

（2）Overhang設(shè)計(jì)，Overhang是指負(fù)極極片長度和寬度方向多出正負(fù)極極片之外的部分。

負(fù)極過量以上兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)都需要考慮電池制造工程能力，比如涂布面密度精度，極片尺寸精度，電芯組裝精度等方面，在生產(chǎn)精度范圍內(nèi)務(wù)必保證負(fù)極過量。從電池能量密度和成本方面考慮，負(fù)極過量又應(yīng)該盡可能低。但是，實(shí)際的情況特別復(fù)雜，N/P設(shè)計(jì)和Overhang設(shè)計(jì)都需要綜合考慮各方面因素。

那，Overhang設(shè)計(jì)對鋰離子電池性能又有什么影響呢？德國明斯特大學(xué)TimDaggera做了專門實(shí)驗(yàn)研究這個(gè)問題。