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軟包鋰電池脹氣怎么辦_軟包鋰電池脹氣還能用嗎

鉅大LARGE  |  點擊量:3076次  |  2019年08月23日  

軟包鋰電池結構

軟包鋰電池軟包鋰電池所用的關鍵材料正極材料、負極材料及隔膜與傳統的鋼殼、鋁殼鋰電池之間的區別不大,最大的不同之處在于軟包裝材料(鋁塑復合膜),這是軟包鋰電池中最關鍵、技術難度最高的材料。軟包裝材料通常分為三層,即外阻層(一般為尼龍BOpA或pET構成的外層保護層)、阻透層(中間層鋁箔)和內層(多功能高阻隔層)。


軟包電池的包裝材料和結構使其擁有一系列優勢,電動知家公眾號總結下,比如,安全性能好,軟包電池在結構上采用鋁塑膜包裝,發生安全問題時,軟包電池一般會鼓氣裂開,而不像鋼殼或鋁殼電芯那樣發生爆炸;重量輕,軟包電池重量較同等容量的鋼殼鋰電池輕40%,較鋁殼鋰電池輕20%;內阻小,軟包電池的內阻較鋰電池小,可以極大的降低電池的自耗電;循環性能好,軟包電池的循環壽命更長,100次循環衰減比鋁殼少4%~7%;設計靈活,外形可變任意形狀,可以更薄,可根據客戶的需求定制,開發新的電芯型號。軟包電池的不足之處是一致性較差,成本較高,容易發生漏液。成本高可通過規模化生產解決,漏液則可以通過提升鋁塑膜質量來解決。


軟包鋰電池脹氣的原因

聚合物鋰離子電池芯採用的是鋁塑複合膜的包裝技術,當電池芯內部由于異常化學反應的發生而產生氣體時,pocket會被充起,電池芯鼓脹(有輕微鼓脹和嚴重鼓脹兩種情況),且不論外觀如何,電池芯的使用性能(Capacity、Cyclelife、C-rate等)會發生嚴重的失效,導致電池芯不能使用。


脹氣會發生在生產過程中也會在客戶甚至最終用戶手中。當然,電池芯在化成啟動或Baking過程中會正常的產生一定量(一般很少)的氣體,這根據所使用的原材料而異,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)通過添加V18溶劑來消除這種SEI層形成、相介面穩定時所產生的氣體。但是由于工序異常所產生的氣體在Degassing前表面非常明顯或者Degassing后產生不能再消掉或者添加V18也不能消除。這里簡要介紹工序異常產生氣體的原因:


1、封裝不良:由封裝不良所引起脹氣電池芯的比例已經大大地降低。前面已經介紹了引起Topsealing、Sidesealing和Degassing三邊封裝不良的原因,任何一邊封裝不良都會導致電池芯,表現以Topsealing和Degassing居多,Topsealing主要是Tab位密封不良,Degassing主要是分層(包括受電解液和凝膠影響導致pp與Al脫離)。封裝不良引起空氣中水分進入電池芯內部,引起電解液分解產生氣體等。


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導致pocket破損(如針孔)而使水分進入電池芯內部。


3、角位破損:由于折邊角位鋁的特殊變形,氣袋晃動會扭曲角位導致Al破損(電池芯越大,氣袋越大,越易破損),失去對水的阻隔作用。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電池芯,更要注意操作方式防止老化板上電池芯的擺動。


4、電池芯內部水含量超標:前面我們已經介紹過對電池芯內水含量有一定的要求,一旦水含量超標,電解液會失效在化成或Degassing后產生氣體。造成電池內部水含量超標的原因主要有:電解液水含量超標,Baking后裸電芯水含量超標,乾燥房濕度超標。若懷疑水含量超標導致脹氣,可進行工序的追溯檢查。


5、化成流程異常:錯誤的化成流程會導致電池芯發生脹氣。


6、SEI膜不穩定:電池芯在容量測試充放電過程中發射功能輕微脹氣。


7、過充、過放:由于流程或機器或保護板的異常,使電池芯被過充或過度放電,電池芯會發生嚴重鼓氣。


8、短路:由于操作失誤導致帶電電芯兩Tab接觸發生短路,電池芯會發生鼓氣同時電壓迅速下降,Tab會被燒黑。


9、內部短路:電池芯內部陰陽極短路導致電芯迅速放電發熱同時嚴重鼓氣。內部短路的原因有很多種:設計問題;隔離膜收縮、捲曲、破損;Bi-cell錯位;毛刺刺穿隔離膜;夾具壓力過大;燙邊機過度擠壓等。例如曾經由于寬度不足,燙邊機過度擠壓電芯實體導致陰陽極短路脹氣。


10、腐蝕:電池芯發生腐蝕,鋁層被反應消耗,失去對水的阻隔作用,發生脹氣。11、真空抽氣異常:系統或機器的原因導致真空度異常Degassing抽氣不徹底;VacuumSealing(真空密封)的熱輻射區過大,導致Degassing抽氣刺刀不能有效地刺破pocket袋而導致抽氣不乾淨。


軟包鋰電池脹氣還能用嗎

1.如果鼓動得明顯的話,那就是電芯壞了。


2.一般情況下這樣的電池會變得非常不耐用甚至充不進電不能用,而且比較產生安全隱患。


3.建議用戶盡快更換電池,避免影響正常使用。


軟包鋰電池脹氣怎么辦

1.先把鋰電池表面擦干凈,方便后面貼透明膠。


2.用針輕輕扎破脹包的最外面的那層表皮,只能扎破最外面的一層,千萬別扎深,只能扎破最外面的一層(建議扎洞位置在電池面的中間,這樣透明膠粘的牢)


3.用木板夾著,把里面的氣擠出來,慢慢的擠。直到擠干凈了為止。


4.立即用透明膠粘住小孔,多粘幾層,粘牢了就好!


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