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軟包鋰電池脹氣的原因有哪幾種?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2022年05月12日  

軟包鋰離子電池脹氣的原因

聚合物鋰離子電池芯採(cǎi)用的是鋁塑複合膜的包裝技術(shù),當(dāng)電池芯內(nèi)部由于異常化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生而出現(xiàn)氣體時(shí),pocket會(huì)被充起,電池芯鼓脹(有輕微鼓脹和嚴(yán)重鼓脹兩種情況),且不論外觀如何,電池芯的使用性能(Capacity、Cyclelife、C-rate等)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的失效,導(dǎo)致電池芯不能使用。


脹氣會(huì)發(fā)生在生產(chǎn)過程中也會(huì)在客戶甚至最終用戶手中。當(dāng)然,電池芯在化成啟動(dòng)或Baking過程中會(huì)正常的出現(xiàn)一定量(一般很少)的氣體,這根據(jù)所使用的原材料而異,這種氣體在Degassing工序會(huì)被抽掉。


目前部分Model(一次封裝成型電池芯)通過添加V18溶劑來消除這種SEI層形成、相介面穩(wěn)按時(shí)所出現(xiàn)的氣體。但是由于工序異常所出現(xiàn)的氣體在Degassing前表面非常明顯或者Degassing后出現(xiàn)不能再消掉或者添加V18也不能消除。這里簡(jiǎn)要介紹工序異常出現(xiàn)氣體的原因:


1、封裝不良:由封裝不良所引起脹氣電池芯的比例已經(jīng)大大地降低。前面已經(jīng)介紹了引起Topsealing、Sidesealing和Degassing三邊封裝不良的原因,任何一邊封裝不良都會(huì)導(dǎo)致電池芯,表現(xiàn)以Topsealing和Degassing居多,Topsealing重要是Tab位密封不良,Degassing重要是分層(包括受電解液和凝膠影響導(dǎo)致pp與Al脫離)。封裝不良引起空氣中水分進(jìn)入電池芯內(nèi)部,引起電解液分解出現(xiàn)氣體等。


2、pocket表面破損:電池芯在流拉過程中,受到異常損壞或人為破環(huán)導(dǎo)致pocket破損(如針孔)而使水分進(jìn)入電池芯內(nèi)部。


3、角位破損:由于折邊角位鋁的特殊變形,氣袋晃動(dòng)會(huì)扭曲角位導(dǎo)致Al破損(電池芯越大,氣袋越大,越易破損),失去對(duì)水的阻隔用途。可以在角位加皺紋膠或熱熔膠緩解。并且在頂封后的各工序禁止拿氣袋移動(dòng)電池芯,更要注意操作方式防止老化板上電池芯的擺動(dòng)。


4、電池芯內(nèi)部水含量超標(biāo):前面我們已經(jīng)介紹過對(duì)電池芯內(nèi)水含量有一定的要求,一旦水含量超標(biāo),電解液會(huì)失效在化成或Degassing后出現(xiàn)氣體。造成電池內(nèi)部水含量超標(biāo)的原因重要有:電解液水含量超標(biāo),Baking后裸電芯水含量超標(biāo),乾燥房濕度超標(biāo)。若懷疑水含量超標(biāo)導(dǎo)致脹氣,可進(jìn)行工序的追溯檢查。


5、化成流程異常:錯(cuò)誤的化成流程會(huì)導(dǎo)致電池芯發(fā)生脹氣。


6、SEI膜不穩(wěn)定:電池芯在容量測(cè)試充放電過程中發(fā)射功能輕微脹氣。


7、過充、過放:由于流程或機(jī)器或保護(hù)板的異常,使電池芯被過充或過度放電,電池芯會(huì)發(fā)生嚴(yán)重鼓氣。


8、短路:由于操作失誤導(dǎo)致帶電電芯兩Tab接觸發(fā)生短路,電池芯會(huì)發(fā)生鼓氣同時(shí)電壓迅速下降,Tab會(huì)被燒黑。

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