軟包鋰離子電池鼓包原因總結

導讀：軟包鋰離子電池鼓包的原因有很多，本文總結了軟包鋰離子電池鼓包的原因。

引起軟包鋰離子電池鼓包的原因有很多，但是來來去去都是那么幾類。一是電極極片引起、而是電解液引起、三是工藝缺陷原因引起。下面就來看看具體的軟包鋰離子電池鼓包原因總結。

電極極片原因

鋰離子電池在充電過程中電芯厚度增加主要歸結為負極的膨脹，正極膨脹率僅為2~4%負極通常由石墨、粘接劑、導電碳組成，其中石墨材料本身的膨脹率達到10%，造成石墨負極膨脹率變化的主要影響因素包括：SEI膜形成、荷電狀態、工藝參數以及其他影響因素。

電解液原因

電池內部產氣是導致電池鼓脹的另一重要原因，無論是電池在常溫循環、高溫循環、高溫擱置時，其均會產生不同程度的鼓脹產氣。電池在首次充放電過程中，電極表面會形成SEI膜。負極SEI膜的形成主要來于EC的還原分解，在烷基鋰和Li2CO3的生成的同時，會有大量的CO和C2H4生成。溶劑中的DMC、EMC也會在成膜過程中成RLiCO3和ROLi，伴隨產生CH4、C2H6和C3H8等氣體與CO氣體。在PC基電解液中，氣體的產生相對較多，主要是PC還原生成的C3H8氣體。磷酸鐵鋰軟包電池在第一次循環時在0.1C充電結束后氣脹的最為嚴重。以上可知，SEI的形成會伴隨著大量氣體的產生，這個不可避免的過程。雜質中H2O的存在會使LiPF6中的P-F鍵不穩定，生成HF，HF將導致這個電池體系的不穩定，伴隨產生氣體。過量H2O的存在會消耗掉Li+，生成LiOH、LiO2和H2導致產生氣體。儲存和長期充放電過程中也會有氣體的產生，對于密封的鋰離子電池而言，大量的氣體出現會造成電池氣脹，從而影響電池的性能，縮短電池的使用壽命。

電池在儲存過程中產生氣體的主要原因有以下兩點：（1）電池體系中存在的H2O會導致HF的生成，造成對SEI的破壞。體系中的O2可能會造成對電解液的氧化，導致大量CO2的生成；（2）若首次化成形成的SEI膜不穩定會導致存儲階段SEI膜被破壞，SEI膜的重新修復會釋放出以烴類為主的氣體。電池長期充放電循環過程中，正極材料的晶形結構發生變化，電極表面的點電位的不均一等因素造成某些點電位過高，電解液在電極表面的穩定性下降，電極表面膜不斷增厚使電極界面電阻增大，更進一步提高反應電位，造成電解液在電極表面的分解產生氣體，同時正極材料也可能釋放出氣體。

工藝缺陷

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Top sealing、Side sealing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Top sealing 和Degassing居多，Top sealing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?？梢栽诮俏患影櫦y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芯池的擺動。

4、電池芯內部水含量超標

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；Vacuum Sealing的熱輻射區過大，導致Degassing抽氣刺刀不能有效地刺破Pocket袋而導致抽氣不干凈。

以上就是鋰電池廠家格瑞普為大家帶來的軟包鋰離子電池鼓包原因總結介紹。

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