日常生活中，鋰電池幾乎隨處可見，大到電動汽車，小到電腦主板電池，到一些由于鋰電池而引起的各種安全事故，給人印象最深刻的莫過于鋰電池產(chǎn)生的爆炸、起火等現(xiàn)象。電池內(nèi)部的設(shè)計還是存在一點缺陷的，當(dāng)電池在充滿電狀態(tài)下，在存在缺陷處，電池溫度上升、能量過剩，于是電解液分解產(chǎn)生氣體，電池內(nèi)壓急劇上升而發(fā)生自燃或爆炸。在這種情況下，我們能做的選擇較好的電芯，如聚合物鋰電池。 智能手機、筆記本、充電寶以及類似的電子產(chǎn)品設(shè)備，出現(xiàn)的問題源于充電器或者鋰電池。

現(xiàn)在可充電電池在狹小的空間內(nèi)存儲了大量電能。在電池按預(yù)想的模式運行時候，以受控的方式緩慢輸出電力，如果某個原因?qū)е码娏ρ杆籴尫牛ū热缯f人為的短路），就會存在爆炸或者起火的風(fēng)險。我曾經(jīng)看到電池起過幾次火，有些是故意的（做鋰電池機械性能就會故意破壞），有些是意料之外的。

作為鋰電池行業(yè)從業(yè)者，我認(rèn)為有很多原因?qū)е码姵仄鸹鸹蛘弑ǎ?/span>

1、設(shè)計時正極過量，或者涂布不均，運輸過程中振動導(dǎo)致極片錯位，充電時有鋰枝晶出現(xiàn)。

2、運輸過程中振動導(dǎo)致極片錯位，導(dǎo)致電極膨脹時通過殼體或連接片發(fā)生短路。

3、毛刺和粉塵，振動和膨脹造成隔膜短路。

4、隔膜不良。

5、點焊鎳帶時電流過大，將內(nèi)部外層隔膜損傷或增加金屬粉塵。

6、運輸過程電壓和溫度造成SEI層的不穩(wěn)定。

7、充電過充。電芯過充電時，正極的鋰過度放出會使正極的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而放出的鋰過多也容易無法插入負(fù)極中，也容易造成負(fù)極表面析鋰，而且，當(dāng)電壓達(dá)到4.5V以上時，電解液會分解生產(chǎn)大量的氣體

8、水分過高。水份可以和電芯中的電解液反應(yīng)，生產(chǎn)氣體，充電時，可以和生成的鋰反應(yīng)，生成氧化鋰，使電芯的容量損失，易使電芯過充而生成氣體，水份的分解電壓較低，充電時很容易分解生成氣體，當(dāng)這一系列生成的氣體會使電芯的內(nèi)部壓力增大，當(dāng)電芯的外殼無法承受時，電芯就會爆炸。

9、負(fù)極容量不足。 當(dāng)正極部位對面的負(fù)極部位容量不足，或是根本沒有容量時，充電時所產(chǎn)生的部分或全部的鋰就無法插入負(fù)極石墨的間層結(jié)構(gòu)中，會析在負(fù)極的表面，形成突起狀“枝晶”，而下一次充電時，這個突起部分更容易造成鋰的析出，經(jīng)過幾十至上百次的循環(huán)充放電后，“枝晶”會長大，最后會刺穿隔膜紙，使內(nèi)部產(chǎn)生短路。

10、內(nèi)部短路。由于內(nèi)部產(chǎn)生短路現(xiàn)象，電芯大電流放電，產(chǎn)生大量的熱，燒壞隔膜，而造成更大的短路現(xiàn)象，這樣電芯就會產(chǎn)生高溫，使電解液分解成氣體，造成內(nèi)部壓力過大，當(dāng)電芯的外殼無法承受這個壓力時，電芯就會爆炸。

11、外部短路。外部短路可能由于操作不當(dāng)，或誤使用所造成，由于外部短路，電池放電電流很大，會使電芯的發(fā)熱，高溫會使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全壞壞，造成內(nèi)部短路，因而爆炸。

在鋰離子電池生產(chǎn)過程中，極片生產(chǎn)完成后，采用卷繞或者疊片方式將正、負(fù)極極片和隔膜組裝制造形成基本的電芯。隨后，一般會對電芯進(jìn)行熱壓整形。本文主要簡單介紹熱壓整形工藝的目的與工藝控制要點。

一、工藝目的

無論在卷繞中或者Z型疊片中，必須對隔膜施加一定的張力，以確保正極片、隔膜、負(fù)極片之間的整齊程度，然而工藝過程中的張力會使隔膜在走帶方向被拉長，隔膜在走帶方向的收縮量很大，會使得隔膜嚴(yán)重擠壓極片，從而導(dǎo)致電芯組裝工藝后，特別是繞卷工藝，電芯發(fā)生變形，變形后的電芯不僅外觀平整度差，內(nèi)部還會存在隔膜褶皺等缺陷，如圖1和圖2所示，這會導(dǎo)致容量低、循環(huán)性能差及自放電快等質(zhì)量問題，尤其是卷繞較厚的電芯，卷繞后的變形問題尤為突出。另外，松散狀態(tài)的電芯厚度一致性也差，會影響電芯入殼工藝，增加入殼工藝的難度，甚至導(dǎo)致入殼時電芯損傷。  

因此，電芯熱壓整形的主要目的包括：

（1）改善鋰離子電池的平整度，使電芯厚度滿足要求并具有高的一致性；

（2）消除隔膜褶皺，趕出電芯內(nèi)部空氣，使隔膜和正負(fù)極極片緊密貼個在一起，縮短鋰離子擴散距離，降低電池內(nèi)阻。

二、工藝過程

為了使鋰離子電池電芯能夠在經(jīng)過整形后平直且避免回縮復(fù)原。電芯熱壓整形工藝過程如下：將卷繞或疊片好的電芯放在模板上，設(shè)定增壓缸壓力和模板溫度，然后上下模板在一定壓力和溫度作用下使電芯定型，達(dá)到電芯厚度一致，使電芯彈性減小，降低裝芯合格率并保證成品電芯厚度的一致性。 

對于方形電池，熱壓整形裝置如圖3所示，上下模板就是平板，在壓力作用下平板合模平整電芯。而對于圓柱電池，熱壓整形裝置如圖4所示，固定在底座上產(chǎn)生相向運動的兩汽缸，在兩汽缸活塞桿尾端帶有柱形槽的兩個半圓模，兩半圓模柱形槽的半徑相等且等于或小于預(yù)設(shè)卷芯半徑。利用機械手或夾具夾持卷芯放置在兩個半圓模的中心位置處，控制兩個汽缸帶動兩半圓模合模相向運動，使得兩個半圓模對卷芯進(jìn)行擠壓，從而將卷繞整形到預(yù)設(shè)的尺寸，使之能夠放入與之相匹配的外殼內(nèi)。 

一般，在電芯熱壓整形時，同時對電芯進(jìn)行絕緣耐電壓測試，檢測電芯內(nèi)部是否存在微短路。如果電芯內(nèi)部存在微小金屬異物顆粒，在電芯被壓下狀態(tài)，電芯隔膜刺穿，很容易檢測出微短路不合格品。

以上這些都是會造成鋰電池包自燃的原因，當(dāng)然影響鋰電池出現(xiàn)安全問題的因素眾多，比如使用劣質(zhì)電芯，pack工藝不規(guī)范，用戶使用不當(dāng)?shù)榷紩斐梢欢ò踩珕栴}，但是我們也要清醒認(rèn)識到，鋰電池自燃畢竟只是極小概率事件，我們不能一棒子打死一群人，還是要從多方面考慮，盡量減少造成鋰電問題的外部因素，希望有關(guān)從業(yè)者提高技術(shù)和檢測能力。用戶在使用過程中也要有所注意。