关于软包锂离子电池鼓胀原因解析
来源：宝鄂实业
2020-03-22 11:49
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软包锂离子电池膨胀的原因有很多。根据实验发展的经验，作者将锂电池胀形的原因分为三类。二是由于电解液中液氧的分异造成气的生产凸出。第三，电池包装不严格引入水分、角度损坏等技术缺陷造成的鼓包。在不同的电池系统中，电池厚度变化的主导因素是不同的。在石墨负极系统中，电极的厚度和产气量都能促进电池的膨胀。
1. 电极板厚度变化
石墨负膨胀的影响因素及机理探讨
厚度的锂离子电池充电过程中电池添加扩展主要归结为阴极,阳极肿胀率只有2 - 4%,一般来说,石墨阴极,胶,导电碳和石墨材料本身的肿胀率达到10%,石墨阳极膨胀率变化的主要影响因素包括:SEI膜组成、带电的情况(电荷状态,SOC),工艺参数等影响因素。
(1)SEI膜是锂离子电池在初始充放电过程中，在石墨颗粒固液界面处的电解液的回收反应，是覆盖在电极数据表面的一层钝化膜(SEI膜)。SEI膜的出现显著增加了阳极的厚度，大约有4%的细胞厚度是由于SEI膜的出现而增加的。从长期循环过程来看，根据不同石墨的物理结构和具体外观，循环过程将导致SEI的溶解和新SEI产生的动态过程。例如，片状石墨的膨胀率比球状石墨大。
(2)电池充电条件的过程中循环,电池SOC的石墨阳极体积膨胀显示良好的周期函数关系,即与锂离子嵌入石墨(电池SOC的进展)体积逐渐膨胀,当从石墨阳极锂离子电池SOC逐渐减少,和相应的石墨阳极体积逐渐缩小。
(3)工艺参数在工艺参数方面，压实密度对石墨阳极有很大影响。在极性板冷压过程中，石墨阳极膜存在较大的压应力，在后续极性板高温烘烤过程中难以充分释放。在电池的循环充放电过程中，膜应力在循环过程中释放，由于锂离子的插入和移除等多种因素的共同作用，以及电解液对粘接剂的溶胀作用，使得膜的溶胀速率增大。压实密度距离分辨率,另一方面,阳极膜的能力差距的侵入,在膜层孔隙容量大,能吸收有用的膨胀体积,孔隙体积很小,蓬松的表时,没有足够的空间来吸收膨胀的体积的攻击,目前,膨胀外部胀大,只有电影性能随着阳极体积膨胀。
(4)胶粘剂粘接强度的其他因素(胶粘剂,石墨粒子,导电碳和液体之间的界面粘接强度),充电和放电率、胶粘剂和肿胀的电解质和石墨颗粒的形状和它的体积密度,以及结合剂在循环过程中失败引起的极片添加体积等等,都必须对阳极膨胀的影响。
膨胀率计算:
用二次元法测量阳极板在X、Y方向的尺寸，用千分尺测量阳极板在Z方向的厚度。
