疯狂守寡多年的的肥岳

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      鋰電池發生鼓脹的原因有哪些?

      來源:www.eternalphase.net 發布時間:2019年09月10日

      我們在使用鋰電池的時候又是會發現鋰電池出現鼓脹的情況,這是為什么呢?引起軟包鋰離子電池鼓脹的原因有很多。根據實驗研發經驗,云南鋰電池將鼓脹的原因分為三類,一是電池極片在循環過程中膨脹導致的厚度增加;二是由于電解液氧化分解產氣導致的鼓脹。三是電池封裝不嚴引進水分、角位破損等工藝缺陷引起的鼓脹。在不同的電池體系中,電池厚度變化的主導因素不同,如在鈦酸鋰負極體系電池中,鼓脹的主要因素是氣鼓;在石墨負極體系中,極片厚度和產氣對電池的鼓脹均起到促進作用。

      云南鋰電池

      (1)SEI膜形成 鋰離子電池首次充放電過程中,電解液在石墨顆粒在固液相界面發生還原反應,形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層(SEI膜),SEI膜的產生使陽極厚度顯著增加,而且由于SEI膜產生,導致電芯厚度增加約4%。從長期循環過程看,根據不同石墨的物理結構和比表面,循環過程會發生SEI的溶解和新SEI生產的動態過程,比如片狀石墨較球狀石墨有更大的膨脹率。

      (2)荷電狀態 電芯在循環過程中,石墨陽極體積膨脹與電芯SOC呈很好的周期性的函數關系,即隨著鋰離子在石墨中的不斷嵌入(電芯SOC的提高)體積逐漸膨脹,當鋰離子從石墨陽極脫出時,電芯SOC逐漸減小,相應石墨陽極體積逐漸縮小。

      (3)工藝參數 從工藝參數方面看,壓實密度對石墨陽極影響較大,極片冷壓過程中,石墨陽極膜層中產生較大的壓應力,這種應力在極片后續高溫烘烤等工序很難完全釋放。電芯進行循環充放電時,由于鋰離子的嵌入和脫出、電解液對粘接劑溶脹等多個因素共同作用,膜片應力在循環過程得到釋放,膨脹率增大。另一方面,壓實密度大小決定了陽極膜層空隙容量大小,膜層中孔隙容量大,可以有效吸收極片膨脹的體積,空隙容量小,當極片膨脹時,沒有足夠的空間吸收膨脹所產生的體積,此時,膨脹只能向膜層外部膨脹,表現為陽極片的體積膨脹。

      云南鋰電池

      (4)其他因素 粘接劑的粘接強度(粘接劑、石墨顆粒、導電碳以及集流體相互間界面的粘接強度),充放電倍率,粘接劑與電解液的溶脹性,石墨顆粒的形狀及其堆積密度,以及粘接劑在循環過程失效引起的極片體積增加等,均對陽極膨脹有一定程度的影響。

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