關于軟包鋰離子電池鼓脹原因解析
來源：寶鄂實業(yè)
2020-03-22 11:49
點擊量：次
軟包鋰離子電池膨脹的原因有很多。根據(jù)實驗發(fā)展的經(jīng)驗，作者將鋰電池脹形的原因分為三類。二是由于電解液中液氧的分異造成氣的生產(chǎn)凸出。第三，電池包裝不嚴格引入水分、角度損壞等技術缺陷造成的鼓包。在不同的電池系統(tǒng)中，電池厚度變化的主導因素是不同的。在石墨負極系統(tǒng)中，電極的厚度和產(chǎn)氣量都能促進電池的膨脹。
1. 電極板厚度變化
石墨負膨脹的影響因素及機理探討
厚度的鋰離子電池充電過程中電池添加擴展主要歸結(jié)為陰極,陽極腫脹率只有2 - 4%,一般來說,石墨陰極,膠,導電碳和石墨材料本身的腫脹率達到10%,石墨陽極膨脹率變化的主要影響因素包括:SEI膜組成、帶電的情況(電荷狀態(tài),SOC),工藝參數(shù)等影響因素。
(1)SEI膜是鋰離子電池在初始充放電過程中，在石墨顆粒固液界面處的電解液的回收反應，是覆蓋在電極數(shù)據(jù)表面的一層鈍化膜(SEI膜)。SEI膜的出現(xiàn)顯著增加了陽極的厚度，大約有4%的細胞厚度是由于SEI膜的出現(xiàn)而增加的。從長期循環(huán)過程來看，根據(jù)不同石墨的物理結(jié)構和具體外觀，循環(huán)過程將導致SEI的溶解和新SEI產(chǎn)生的動態(tài)過程。例如，片狀石墨的膨脹率比球狀石墨大。
(2)電池充電條件的過程中循環(huán),電池SOC的石墨陽極體積膨脹顯示良好的周期函數(shù)關系,即與鋰離子嵌入石墨(電池SOC的進展)體積逐漸膨脹,當從石墨陽極鋰離子電池SOC逐漸減少,和相應的石墨陽極體積逐漸縮小。
(3)工藝參數(shù)在工藝參數(shù)方面，壓實密度對石墨陽極有很大影響。在極性板冷壓過程中，石墨陽極膜存在較大的壓應力，在后續(xù)極性板高溫烘烤過程中難以充分釋放。在電池的循環(huán)充放電過程中，膜應力在循環(huán)過程中釋放，由于鋰離子的插入和移除等多種因素的共同作用，以及電解液對粘接劑的溶脹作用，使得膜的溶脹速率增大。壓實密度距離分辨率,另一方面,陽極膜的能力差距的侵入,在膜層孔隙容量大,能吸收有用的膨脹體積,孔隙體積很小,蓬松的表時,沒有足夠的空間來吸收膨脹的體積的攻擊,目前,膨脹外部脹大,只有電影性能隨著陽極體積膨脹。
(4)膠粘劑粘接強度的其他因素(膠粘劑,石墨粒子,導電碳和液體之間的界面粘接強度),充電和放電率、膠粘劑和腫脹的電解質(zhì)和石墨顆粒的形狀和它的體積密度,以及結(jié)合劑在循環(huán)過程中失敗引起的極片添加體積等等,都必須對陽極膨脹的影響。
膨脹率計算:
用二次元法測量陽極板在X、Y方向的尺寸，用千分尺測量陽極板在Z方向的厚度。
