锂电池正常和异常胀气怎么分析?

锂电还是我更懂 2024-10-25 09:22:53

软包锂离子电池的产气一般分为正常产气和异常产气。正常产气是电池在化成阶段,也就是首次充放电时,电解液与负极发生化学反应,形成稳定的 SEI 膜的同时,伴随着 H2、CO2、C2H4 和 C3H6 等烷烃的生成,并会在后续工艺中排出,对电池无影响。

异常产气有以下几种常见的因素:

1、电池的生产工艺参差不齐,电池在化成后,负极表面的 SEI 膜可能会发生破裂和脱落等问题,因而在后续充放电过程中会再次生成一层新的 SEI 膜,并伴随着气体的生成;2、电池生产过程中,内部存有一定水分,封装不良等;3、电池内部短路造成异常产气;4、过充过放引起的产气;5、高温导致的电解质不稳定,例如常见电解质 LiPF6 高温下的分解产物副反应后生成 CO2、C2H4和 C3H6 等气体。

锂离子电池电解液分解产气会造成电池的鼓胀。对于锂电池而言,常见的电解液包含 LiPF6、LiBF4和 LiCLO4 等。在电池的充放电过程中,往往伴随着产热量的增加,而多数电解液的热稳定性较差[24-26],例如 NCM333 在 1 M LiPF6-EC/EMC 电解液环境下,255℃即会发生 LiPF6的分解,给电池的安全带来隐患。

随着电池的充放电循环,正负极与电解液反应程度加深,进一步消耗了电解液中活性锂离子。伴随着电解液干涸,电极与电解液浸润下降,导致内阻的增大。同时内阻的增大可能是由于多方面因素引起的。例如恶劣的使用环境、制造工艺的参差不齐、电解液未充分浸润以及搁置时间较短等造成电阻率的下降。

文章来源:新能源时代

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