金属外壳的锂离子动力电池具有散热性能好等优点
来源：宝鄂实业
2019-03-06 21:08
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通过软件拟合，腐蚀部位的主要成分为Li2CO3和少量的[Al2Li(OH)6]2CO3，腐蚀样品溶解后用pH试纸检测后发现呈强碱性。腐蚀过程推测如下，当电池的负极组或者负极耳与电池壳接触时，在电池充放电或者存储过程中，锂离子通过电解液可能优先会嵌入铝壳中，产生嵌锂的铝化合物，同时从表4中的数据可以看出，腐蚀电池电解液中的锂元素的含量明显高于正常电池，这些锂元素的存在形式包括锂离子和锂单质。由于金属Al的晶格八面体空隙大小与Li+大小相近,极易与Li+形成金属间隙化合物，假如金属Al晶格中所有的八面体都嵌入Li+,形成化学式为LiAl的合金。随着嵌锂的深入，逐步反应生成氧化锂、氢氧化锂，所以腐蚀样品溶解后呈碱性，随着腐蚀反应的进一步发生，锂单质、氧化锂、氢氧化锂以及嵌锂的铝化合物与空气中的二氧化碳反应生成Li2CO3和少量的[Al2Li(OH)6]2CO3，此时电池将逐渐失效。
小结：
(1)通过对正常电池和铝壳外侧具有明显腐蚀痕迹的电池经过性能测试后可知，腐蚀电池在循环、存储、倍率等方面均有一定程度的下降;
(2)通过对腐蚀后的铝壳锂离子动力电池解剖后发现，腐蚀反应发生的原因是负极与铝壳内壁发生接触，此时铝壳与负极之间的电压较低，腐蚀反应先从铝壳内部发生，经过一段时间后，腐蚀逐步反应到铝壳外侧;
(3)对腐蚀部位做XRD、EDS、SEM以及对残留电解液做ICP表明，腐蚀反应发生的最根本的原因可能是锂离子与铝金属发生了嵌入反应，继而导致电池的失效。
展望：
对于具有金属外壳的锂离子动力电池而言，在电池进行生产完成后测量负极与壳体的电位是一个关键的分选参数，但由于电化学腐蚀本身比较复杂，发生的环境也多种多样，所以很难再初期将具有腐蚀隐患的动力电池挑选出来，因而普遍的做法是将电池的正极和壳体连接在一起，提高了壳体的电位，从而达到对金属外壳的保护，但仍然存在着隐患，一旦负极与壳体有所接触，电池很容易发生短路。所以，在电池制作完成后，壳体的绝缘保护很重要。
小结：
(1)通过对正常电池和铝壳外侧具有明显腐蚀痕迹的电池经过性能测试后可知，腐蚀电池在循环、存储、倍率等方面均有一定程度的下降;
(2)通过对腐蚀后的铝壳锂离子动力电池解剖后发现，腐蚀反应发生的原因是负极与铝壳内壁发生接触，此时铝壳与负极之间的电压较低，腐蚀反应先从铝壳内部发生，经过一段时间后，腐蚀逐步反应到铝壳外侧;
(3)对腐蚀部位做XRD、EDS、SEM以及对残留电解液做ICP表明，腐蚀反应发生的最根本的原因可能是锂离子与铝金属发生了嵌入反应，继而导致电池的失效。
展望：
对于具有金属外壳的锂离子动力电池而言，在电池进行生产完成后测量负极与壳体的电位是一个关键的分选参数，但由于电化学腐蚀本身比较复杂，发生的环境也多种多样，所以很难再初期将具有腐蚀隐患的动力电池挑选出来，因而普遍的做法是将电池的正极和壳体连接在一起，提高了壳体的电位，从而达到对金属外壳的保护，但仍然存在着隐患，一旦负极与壳体有所接触，电池很容易发生短路。所以，在电池制作完成后，壳体的绝缘保护很重要。
