聚合物鋰電池充電膨脹是什么原因？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-09-11 08:57
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聚合物軟包鋰電池稱鋰聚合物電池，與液鋰電池相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化，以及高安全性等多種明顯優(yōu)勢(shì)。但是缺點(diǎn)也是不變，容易出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。
聚合物鋰電池鼓包了，說明電池已經(jīng)壞了，你的電池應(yīng)該是聚合物鋰電。電池過充電或者高溫放電都可能會(huì)這樣。充電充滿后理論設(shè)計(jì)上是停止充電了的。使用者只能注意在使用過程中的安全規(guī)范。主要的是電池質(zhì)量，充電管理等內(nèi)部因素。
在分析聚合物鋰電池膨脹原因及控制方法之前，小編先來說一下聚合物鋰電池的構(gòu)造。聚合物鋰電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。所謂的聚合物鋰電池是說在這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。
在目前所開發(fā)的聚合物鋰電池系統(tǒng)中，高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰電池所采用的無機(jī)化合物，電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì)，或是有機(jī)電解液，一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液，因此需要堅(jiān)固的二次包裝來容納可燃的活性成分，這就增加了重量，另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多余的電解液，因此它更穩(wěn)定，也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險(xiǎn)情況。
鋰離子嵌入帶來的厚度變化。電芯充電時(shí)鋰離子從正極脫出嵌入負(fù)極，引起負(fù)極層間距增大，而出現(xiàn)膨脹，一般而言，電芯越厚，其膨脹量越大；
工藝控制不力引起的膨脹。在制造過程中，如漿料分散、C/A比離散性、溫度控制都會(huì)直接影響電芯的膨脹程度。特別是水，因?yàn)槌潆娦纬傻母呋钚凿囂蓟衔飳?duì)水非常敏感，從而發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)生的氣體造成電芯內(nèi)壓升高，增加了電芯的膨脹行為。
聚合物軟包鋰電池脹氣鼓包與鋰電池質(zhì)量、使用方法、環(huán)境等諸多因素有關(guān)。
1.封裝不良：制作過程中空氣水分進(jìn)入電芯內(nèi)部，引起電解液分解產(chǎn)生氣體。
2.電芯含水超標(biāo)：在工序過程中，一旦水含量超標(biāo)，電解液會(huì)失效產(chǎn)生氣體。
3.腐蝕：聚合物軟包鋰電池芯發(fā)生腐蝕，鋁層被反應(yīng)消耗，失去對(duì)水的阻隔作用，發(fā)生脹氣。
4.表面破損：受到外力損壞，刺穿導(dǎo)致水分進(jìn)入電芯內(nèi)部。另外鋰材料的化學(xué)特性太活潑，則帶來了極高的危險(xiǎn)性。鋰金屬暴露在空氣中時(shí)，會(huì)與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應(yīng)。
5.磕碰：鋁材質(zhì)很容易變形，輕輕一磕就會(huì)，電芯越大，氣袋越大，就越容易損壞。
6.短路：正負(fù)極接觸導(dǎo)致短路，聚合物鋰電芯發(fā)生鼓氣甚至冒煙。
7.內(nèi)部短路：聚合物鋰電池隔離膜收縮、捲曲、破損、毛刺刺穿隔離膜等都會(huì)造成內(nèi)部斷路，從而鼓包。
8.過充、過放：聚合物軟包電池被過充或過放，加上保護(hù)板異常，電池芯會(huì)發(fā)生嚴(yán)重鼓氣。
