导致软包锂离子电池鼓包的三大原因
来源：宝鄂实业
2020-03-23 14:04
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软膜锂离子电池胀形的主要原因有三，并提出了抑制软膜锂离子电池胀形的措施
软包锂离子电池膨胀的原因有很多。根据实验研究和开发的经验，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所造成的鼓包。在不同的电池系统中，电池厚度变化的主导因素是不同的。在石墨阳极系统中，电极的厚度和产气量都对电池的膨胀起着促进作用。
1. 电极板厚度变化
石墨负膨胀的影响因素及机理
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,阳极肿胀率仅为2 ~ 4%,阴极一般由石墨,胶,导电碳,石墨材料自身的膨胀率达到10%,石墨阳极膨胀率变化的主要影响因素包括:SEI膜组成、带电状态(电荷状态,SOC),工艺参数等影响因素。
(1) SEI膜构成了锂离子电池的初始充放电过程，电解质对固液界面的石墨颗粒的回收起反应，形成覆盖电极数据表面的钝化层(SEI膜)。由于SEI膜的攻击，阳极厚度显著增加，电池厚度增加约4%。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，循环过程会受到SEI的溶解和新SEI产生的动态过程的影响。例如，片状石墨的膨胀率比球状石墨大。
(2)电池带电状态在循环的过程中,石墨阳极体积膨胀接触电池SOC周期函数,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。在极性板的冷压过程中，石墨阳极膜的压应力较大，在后续极性板的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释放、电解液在粘接剂上的膨胀等多种因素的作用，膜的溶胀率增大。压实密度距离分辨率,另一方面,阳极膜空间容量范围内,膜层中的孔隙容量大,能吸收有用的膨胀体积,面积容量很小,当单蓬松的,不符合的体积空间吸收膨胀攻击,在这一点上,肿胀只能到外部膜层膨胀,随着阳极体积膨胀性能。
(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量等,都有一定程度的影响阳极膨胀。
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。
压实密度和镀层质量对负极膨胀的影响
以压实密度和涂层质量为影响因素，全因素正交试验方案为3个不同水平(见表1)，各组其他条件相同。
