由于钢、铝壳的金属壳体的锂离子电池在爆炸中的金属破片危害较大,目前,铝塑膜作为主要的包装材料逐渐成为主流。
电池壳优势 |
优势 |
劣势 |
钢壳电池 |
物理稳定性好,抗压性强 |
重量大、安全性低、二次危害大 |
铝壳电池 |
重量轻,安全性略优于钢壳锂离子电池 |
成本高、二次危害大 |
铝塑膜软包电池 |
重量轻、成本低、安全性高 |
膨胀、抗压能力弱 |
由于铝层压膜袋电池容易膨胀,膨胀产气可分为正常产气和异常产气。
1. 正常的气体生成
它是指在电池化成过程中,SEI膜的形成伴随着产气,通常称为化成产气。我们通过分析电池正极和负极的产气情况和气体成分,得出化成过程中产气主要集中在负极。
研究显示:
(1)当达到1.5V左右时,负极与电解质继续发生不可逆反应,产物覆盖在负极极表面;
(2) 2.5V以下气体主要为H2和CO2;
(3)大于2.5V时,少量EC开始分解,主要产物为C2H4。
(4) 3V后,电解液中的DMC和EMC开始分解,产生的气体除C2H4外,还含有CH4、C2H6等烷烃。
(5)当电压超过3.8V时,EC分解的产物C2H4基本消失。
电压在3.0 V ~ 3.5 V之间产生最大产气量。这说明在3.5V时,是SEI膜的主要成膜区域。因此,3.5V以后,由于SEI膜的阻隔作用,产气基本完成,产气迅速减少。
2. 异常气体的产生
(1)SEI成膜不稳定,在随后的循环过程中,负极表面的SEI膜可能脱落或松动,SEI膜被重构,并伴随着气体的产生;
(2)由于电池单体内含水量过高造成的;
(3)电池短路导致的异常产气;
(4)高温储存过程气体生成;
(5)过充、过放导致产气。
一般来说,电池水份过多和电池短路是电池制造过程中常见的问题。
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