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軟包鋰離子電池為何會脹氣?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年10月08日  

聚合物鋰離子電池芯採用的是鋁塑複合膜的包裝技術(shù),當(dāng)電池芯內(nèi)部因?yàn)榉闯;瘜W(xué)反應(yīng)的出現(xiàn)而出現(xiàn)氣體時,Pocket會被充起,電池芯鼓脹(有細(xì)微鼓脹和嚴(yán)峻鼓脹兩種狀況),且不管外觀如何,電池芯的運(yùn)用性能(Capacity、Cyclelife、C-rate等)會出現(xiàn)嚴(yán)峻的失效,導(dǎo)致電池芯不能運(yùn)用。


脹氣會出現(xiàn)在出產(chǎn)進(jìn)程中也會在客戶乃至最終用戶手中。當(dāng)然,電池芯在化成啟動或Baking進(jìn)程中會正常的出現(xiàn)一定量(一般很少)的氣體,這依據(jù)所運(yùn)用的原資料而異,這種氣體在Degassing工序會被抽掉。


目前部分Model(一次封裝成型電池芯)經(jīng)過新增V18溶劑來消除這種SEI層構(gòu)成、相介面穩(wěn)按時所出現(xiàn)的氣體。但是因?yàn)楣ば蚍闯K霈F(xiàn)的氣體在Degassing前外表非常顯著或者Degassing后出現(xiàn)不能再消掉或者新增V18也不能消除。這里簡要介紹工序反常出現(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份額現(xiàn)已大大地降低。前面現(xiàn)已介紹了引起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(包含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外表破損:電池芯在流拉進(jìn)程中,受到反常損壞或人為破環(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:因?yàn)檎圻吔俏讳X的特別變形,氣袋晃動會歪曲角位導(dǎo)致Al破損(電池芯越大,氣袋越大,越易破損),失掉對水的隔絕效果。能夠在角位加皺紋膠或熱熔膠緩解。并且在頂封后的各工序制止拿氣袋移動電池芯,更要留意操作方式防止老化板上電池芯的擺動。


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


5、化成流程反常:過錯的化成流程會導(dǎo)致電池芯出現(xiàn)脹氣。


6、SEI膜不穩(wěn)定:電池芯在容量測試充放電進(jìn)程中發(fā)射功用細(xì)微脹氣。


7、過充、過放:因?yàn)榱鞒袒驒C(jī)器或保護(hù)板的反常,使電池芯被過充或過度放電,電池芯會出現(xiàn)嚴(yán)峻鼓氣。


8、短路:因?yàn)椴僮魇д`導(dǎo)致帶電電芯兩Tab接觸出現(xiàn)短路,電池芯會出現(xiàn)鼓氣一起電壓迅速下降,Tab會被燒黑。


9、內(nèi)部短路:電池芯內(nèi)部陰陽極短路導(dǎo)致電芯迅速放電發(fā)熱一起嚴(yán)峻鼓氣。內(nèi)部短路的原因有很多種:規(guī)劃問題;隔離膜縮短、捲曲、破損;Bi-cell錯位;毛刺刺穿隔離膜;夾具壓力過大;燙邊機(jī)過度揉捏等。例如曾經(jīng)因?yàn)閷挾炔蛔悖瑺C邊機(jī)過度揉捏電芯實(shí)體導(dǎo)致陰陽極短路脹氣。


10、腐蝕:電池芯出現(xiàn)腐蝕,鋁層被反應(yīng)耗費(fèi),失掉對水的隔絕效果,出現(xiàn)脹氣。11、真空抽氣反常:系統(tǒng)或機(jī)器的原因?qū)е抡婵斩确闯egassing抽氣不徹底;VacuumSealing(真空密封)的熱輻射區(qū)過大,導(dǎo)致Degassing抽氣刺刀不能有效地刺破Pocket袋而導(dǎo)致抽氣不乾淨(jìng)。


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