聚合物鋰離子電池充電膨脹有哪些原因
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-05-13 15:23
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在目前所開(kāi)發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中，高分子材料主要是被使用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無(wú)機(jī)化合物，電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì)，或是有機(jī)電解液，一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液，因此需要堅(jiān)固的二次包裝來(lái)容納可燃的活性成分，這就增加了重量，另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒(méi)有多余的電解液，因此它更穩(wěn)定，也不易因電池的過(guò)量充電、碰撞或其他損害、以及過(guò)量使用而造成危險(xiǎn)情況。
鋰離子嵌入帶來(lái)的厚度變化。電芯充電時(shí)鋰離子從正極脫出嵌入負(fù)極，引起負(fù)極層間距增大，而出現(xiàn)膨脹，一般而言，電芯越厚，其膨脹量越大；
工藝控制不力引起的膨脹。在制造過(guò)程中，如漿料分散、C/A比離散性、溫度控制都會(huì)筆直影響電芯的膨脹程度。特別是水，因?yàn)槌潆娦纬傻母呋钚凿囂蓟衔飳?duì)水非常敏感，從而發(fā)生猛烈的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)萌生的氣體造成電芯內(nèi)壓升高，增加了電芯的膨脹行為。
聚合物軟包鋰離子電池脹氣鼓包與鋰離子電池質(zhì)量、使用辦法、環(huán)境等諸多因素有關(guān)。
1.封裝不良：制作過(guò)程中空氣水分進(jìn)入電芯內(nèi)部，引起電解液分析萌生氣體。
2.電芯含水超標(biāo)：在工序過(guò)程中，一旦水含量超標(biāo)，電解液會(huì)失效萌生氣體。
3.腐蝕：聚合物軟包鋰離子電池芯發(fā)生腐蝕，鋁層被反應(yīng)消耗，失去對(duì)水的阻隔作用，發(fā)生脹氣。
4.表面破損：受到外力損壞，刺穿導(dǎo)致水分進(jìn)入電芯內(nèi)部。另外鋰材料的化學(xué)特性太活潑，則帶來(lái)了極高的危險(xiǎn)性。鋰金屬暴露在空氣中時(shí)，會(huì)與氧氣萌生猛烈的氧化反應(yīng)。
5.磕碰：鋁材質(zhì)很容易變形，輕輕一磕就會(huì)，電芯越大，氣袋越大，就越容易損壞。
6.短路：正負(fù)極接觸導(dǎo)致短路，聚合物鋰電芯發(fā)生鼓氣甚至冒煙。
7.內(nèi)部短路：聚合物鋰離子電池隔離膜收縮、捲曲、破損、毛刺刺穿隔離膜等都會(huì)造成內(nèi)部斷路，從而鼓包。
8.過(guò)充、過(guò)放：聚合物軟包電池被過(guò)充或過(guò)放，加上保護(hù)板異常，電池芯會(huì)發(fā)生嚴(yán)重鼓氣。
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