锂离子电池鼓包的根本原因
来源：宝鄂实业
2020-03-24 13:54
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分析锂离子电池凸起的原因
由于其高的生活和高容量,锂离子电池已广泛应用,但随着使用时间的延长,其肿胀、安全功能并不理想,加速循环衰减的问题也越来越严重,导致锂产业的深度分析和控制研究。根据实验发展的经验，作者将锂电池胀形的原因分为两类。二是由于电解液中液氧的分异造成气的生产凸出。
在不同的电池系统中，电池厚度变化的主导因素是不同的。例如，在钛酸锂负极电池系统中，鼓出的主要因素是气鼓。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
在锂电池的使用过程中，电极板的厚度会发生变化，尤其是石墨阳极。根据现有数据，锂电池经过高温储存和循环，爆裂简单，厚度增长率约为6% ~ 20%，正极膨胀率仅为4%，负极膨胀率超过20%。锂电池极片厚度的增加导致底部膨胀的原因是石墨的实质性影响。负极石墨与锂结合后形成LiCx(LiC24、LiC12、LiC6等)。晶格间距的改变导致微观内应力的形成，从而导致负极的膨胀。下图是石墨阳极板在放置和充放电过程中的结构变化示意图。
石墨阴极的膨胀主要是锂离子注入后不可逆膨胀引起的。这部分的膨胀主要与颗粒大小、粘着剂和电极的结构有关。负极的膨胀构成了线圈芯的变形，使电极与间隙构成空腔，负极粒子构成微裂纹，固体电解质相界面(SEI)膜发生破裂与重组，消耗电解质，使循环功能变差。影响负极增厚的因素很多。
石墨阳极常用的胶粘剂是SBR。不同的粘接剂具有不同的弹性模量和机械强度，对电极厚度的影响也不同。在电池应用中，电极涂层的轧制力也会影响阴极涂层的厚度。在相同应力下，胶黏剂的弹性模量越大，物理架的回弹越小。充电时，由于锂离子的嵌入，石墨晶格会膨胀。在一起，由于负颗粒和SBR变形，内应力完全释放，使负膨胀率急剧增加，SBR处于塑性变形阶段。该部位的溶胀率与SBR的弹性模量和断裂强度有关，因此SBR的弹性模量和断裂强度越大，不可逆溶胀越小。
SBR的数量不一致时,板辊的压力是不同的,压力是不同的,板的残余应力必须不同,压力越大,残余应力越大,导致早期的物理扩张,完整状态和空状态膨胀率增加;SBR含量越少，辊筒所受压力越小，物理应用的膨胀率越小，前期充放电状态和空气充放电状态越小。负极的膨胀引起线圈铁芯的变形，影响了锂离子在负极中的嵌入程度和锂离子的弥散率，严重影响了电池的循环功能。
