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軟包鋰離子電池漏液原因分析

鉅大LARGE  |  點擊量:3764次  |  2020年12月24日  

軟包鋰離子電池泄漏分析


今天,有關軟包電池包裝中的腐蝕泄漏問題,有關軟包電池,電池密封效果的重要過程是包裝過程,包裝質量直接決定了電池的性能。簡略的說包裝不是很清楚,還要從滲漏的類型來具體分析。一般來說,鋁-塑料薄膜腐蝕泄漏的原因可分為三類:


(1)化學腐蝕


關于鋰離子電池來說,由于水會與電解液發生反應而攻擊HF,氫氟酸是一種腐蝕性特別強的酸,對鋁塑料薄膜、收集液、正極數據都會攻擊嚴重的破壞,反應如下:


當薄膜腐蝕時,電池就壞了。


(2)電化學腐蝕


由于軟電池的電化學反應腐蝕泄漏比較難發現,一般隨著使用時間的延長,會發現電池的腐蝕泄漏逐漸嚴重。由于這種失效形式潛伏時間長,一旦發作也很容易構成客戶的信任危機。電化學腐蝕一般有兩種情況:


離子短路。鋁膜的鋁層與陽極形成離子短路通道。


電子短路。鋁膜鋁層與陽極構成電子短路通道。


這樣,封裝電池的鋁塑膜鋁層與陽極形成短路電路。陽極是電池的陰極,在低電勢部分。一旦接觸到鋁,就會通過高導電性的電解液出現電化學反應,導致鋁層不斷消耗。這兩種短路時電池受攻擊腐蝕的必要條件,兩者缺一不可。


離子通道的簡單結構是密封部分的PP層在熱封過程中斷裂,或者PP層在折疊過程中斷裂,從而在鋁層與負極之間形成離子通道。電子短路通道的簡單組成是:極性耳的封裝位置被破壞,負極耳與鋁層接觸構成電子通道。假如陰極延伸過長,也很容易在熱封時與鋁層形成直接接觸,構成電子短路。除了電池內部的電子通道外,負極耳與鋁層的外接觸也是導致軟包裝腐蝕泄漏的原因之一,這種情況發生的速度要快一些。離子通道和電子渠道形成時,鋁層鋁塑膜逐漸嵌入鋰離子形成鋁鋰合金,鋁層腐蝕后的水可以肆無忌憚的沉浸在電池,攻擊更嚴重的傷害,構成軟包電池泄漏故障的出現。


(3)物理原因


由于電池使用不當,不小心磕碰,導致電池本身出現氣脹而包裝失效,也會導致電池泄漏。電池誤用,包括電池過充、過放電、高溫使用等,可構成電池出現氣體,腫脹加重包裝失效。無論電池在常溫循環、高溫循環、高溫使用時,它都會發作不同程度的充氣產氣。根據目前的研究結果,細胞污垢的實質是由電解液的爆裂和分化引起的。電解質分化有兩種條件下,電解液雜質,比如水和金屬雜質氣體電解質分化,另一個是低電解質電化學窗口,構成了分化在充電的過程中,EC的電解質,十二月,如溶劑后得到電子,自由基會攻擊,直接導致的自由基反應的低沸點碳氫化合物、酯類、醚類和二氧化碳等。假如電池內的水太多,也會構成氣體出現較多,構成電池轉鼓,構成封裝薄弱的地方斷裂。


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