聚合物锂离子电池极耳胶腐蚀机理研究
锂离子电池凝胶聚合物电解质的研究进展doc

锂离子电池凝胶聚合物电解质的研究进展引言锂离子电池作为当代电力储能技术中具有重要地位的一种能源储存装置,已广泛应用于移动通信设备、电动汽车和可再生能源等领域。
其中,电解质是锂离子电池中起着关键作用的组件之一。
近年来,以凝胶聚合物为基础的锂离子电池电解质逐渐受到研究人员的关注。
本文将对锂离子电池凝胶聚合物电解质的研究进展进行概述。
1. 锂离子电池电解质的研究历史锂离子电池电解质的研究可以追溯到20世纪70年代。
最早的锂离子电池电解质采用的是有机液体电解质,如聚合物溶液。
然而,有机液体电解质存在着安全性差和导电性能有限等问题,限制了锂离子电池的进一步发展。
因此,人们开始关注凝胶聚合物电解质的研究。
2. 凝胶聚合物电解质的特性凝胶聚合物电解质具有许多优越的特性,使其成为一种有潜力的替代品。
这些特性包括以下几个方面:•高离子导电性:凝胶聚合物电解质具有较高的离子导电性,能够满足锂离子电池对较高电导率的需求。
•机械稳定性:凝胶聚合物电解质能够形成具有良好机械稳定性的薄膜,提高锂离子电池的循环寿命。
•耐高温性:凝胶聚合物电解质具有较高的热稳定性,可以在高温环境下工作,提高锂离子电池的安全性能。
•化学稳定性:凝胶聚合物电解质对氧化还原反应具有较好的耐受性,能够保持较长的寿命。
•低毒性:相比于有机溶剂电解质,凝胶聚合物电解质的毒性较低,降低了环境和健康的风险。
3. 凝胶聚合物电解质的制备方法凝胶聚合物电解质的制备方法主要分为两大类:溶液法和固态法。
3.1 溶液法溶液法是指在溶剂中将聚合物和电解质材料溶解,并通过各种方法如溶剂挥发或凝胶切割等实现凝胶聚合物电解质的形成。
溶液法制备凝胶聚合物电解质具有操作简单、扩展性好等优点,然而由于溶剂的挥发和回收过程中易产生环境污染,关于可再生溶剂的研究也日益受到重视。
3.2 固态法固态法是指通过机械混合或固相反应的方式制备凝胶聚合物电解质。
固态法制备的凝胶聚合物电解质具有较高的热稳定性和机械稳定性,然而制备过程较为复杂且成本较高。
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究

锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究锂离子电池作为当前广泛使用的高能量密度电池,在移动通讯、电动车辆和储能等领域得到了广泛应用。
然而,锂离子电池在长时间使用过程中,可能会出现铝壳腐蚀的问题,从而影响其性能和寿命。
本文将深入探讨锂离子电池铝壳腐蚀电位及其影响因素的研究。
一、锂离子电池铝壳腐蚀电位概述(1)介绍锂离子电池铝壳腐蚀电位的定义和意义。
锂离子电池铝壳腐蚀电位是指在一定条件下铝壳开始发生腐蚀的电位值。
了解铝壳腐蚀电位的大小和影响因素,有助于预测和预防锂离子电池的腐蚀问题,提高电池的可靠性和安全性。
(2)介绍锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定方法。
目前,常用的测定方法包括电化学测定和物理化学测定两种。
电化学测定方法主要通过电化学测试仪器对铝壳在不同电位下的腐蚀行为进行研究;物理化学测定方法主要是通过材料表面分析技术,如扫描电子显微镜和能谱分析等。
二、影响锂离子电池铝壳腐蚀电位的因素(1)锂离子电池电解液的组成和浓度。
电解液中的某些成分,如氯化物、氧化物等,可以加速铝的腐蚀速度,从而影响腐蚀电位。
电解液浓度的变化也可能对铝壳腐蚀电位产生影响。
(2)锂离子电池工作温度。
温度对锂离子电池铝壳的腐蚀电位有着重要的影响。
在较高温度下,铝壳的腐蚀速度更快,合理控制锂离子电池的工作温度可以减缓铝壳腐蚀的发生。
(3)锂离子电池状态和循环次数。
锂离子电池处于不同的充放电状态下,其腐蚀电位可能会有所变化。
锂离子电池的循环次数也可能对腐蚀电位产生影响,因为循环过程中电池内外部环境的变化可能会导致铝壳腐蚀速度的变化。
三、对锂离子电池铝壳腐蚀电位的观点和理解(1)锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定和分析对于电池的安全性和可靠性非常重要。
了解腐蚀电位可以帮助我们预测和预防电池腐蚀问题的发生,从而延长电池的寿命。
(2)在电池设计和制造过程中,应结合影响腐蚀电位的因素,合理选择电解液组成、控制工作温度以及优化循环次数等因素,以降低铝壳的腐蚀速度,提高电池的性能和可靠性。
锂离子电池失效机制及其防治研究

锂离子电池失效机制及其防治研究随着电动汽车和轻量化设备的崛起,锂离子电池逐渐成为主流的能量储存装置。
然而,锂离子电池的失效机制早已为人所知,这是制约其性能和寿命的关键因素。
本文将探讨锂离子电池失效的原因及其相应的防治研究。
一、锂离子电池的失效机制锂离子电池的失效是由于电解液、电极材料、外部条件等因素的综合作用而发生的。
具体地说,以下五个因素对锂离子电池的失效有着直接或间接的影响。
1.内部堆积内部堆积是由于电池循环过程中,不完全的电子转移所引起的离子堵塞和积累。
这些积累物会导致电池容量的减少,电池的内阻增大,从而使得电池的性能和寿命受到限制。
2.电极腐蚀电极材料的氧化、还原反应会导致电极腐蚀和材料的自然磨损。
由于电极材料的损耗和失效,电池的容量和能量密度会减少。
3.电解液耗损由于电解液的和电极介质的反应,锂离子电池的电解液也会逐渐失效和折旧。
这种耗损导致电池内部有机物质的腐烂,从而影响电池的性能。
4.结构问题电池的结构问题也是一个重要的因素。
退火、组装等过程中,电池的物理结构可能会受到损伤,从而引起电池失效。
此外,电池的设计或制造上的问题,也很容易导致电池的结构问题。
5.外部环境温度、压力等外部环境因素会影响电池的性能和寿命。
高温会促进电极腐蚀和内部堆积的发生。
过低的温度不利于电池的充放电,压力异常也可能会导致电池的损坏。
二、防治措施为了减少锂离子电池的失效,需要采取一定的防治措施。
这些措施可以从以下几个方面入手。
1.材料的改进改进电解液、正负极材料的化学组成和分子结构,可以降低电池的损伤程度和节省电池的功率。
例如,使用氧化钛替代锂铁磷酸盐作为正极材料,可以提高电池的性能和寿命。
2.设计优化将劣质材料和不合适的工艺加工避免进入充电池组装过程中,可以最大限度地减少电池结构问题带来的损伤。
3.管理系统优化电池管理系统的控制方式和算法,可以控制充电参数和放电参数。
这样可以延长电池的寿命,减少电池的内部堆积和电极腐蚀。
极耳绝缘胶特性说明

聚合物锂离子电池用极耳绝缘胶特性说明
常见极耳绝缘胶可按颜色分为黑胶、黄胶和白胶3种,具体特性如下:
此外,还有单层PP材质的极耳绝缘胶,熔点在160℃左右。
单层PP白胶的粘结性和化学稳定性优异,但对封装设备的温度控制、压力控制和尺寸精确度要求较高。
黑胶和黄胶对设备的精度要求相对较低,对于一般软性封头的封装设备,使用黑胶和黄胶较为适合。
使用时一定要选用匹配的铝塑膜,调好热封温度和压力,以封装不良和降低电解液渗透的风险。
注:
1 按供应商所提供的资料,黑色素的熔点是66℃,但实际测试熔点时,并未在此温度发现吸热峰。
分析认为是其含量过小,以测试时所使用仪器的精度未能测出。
2 PEN是聚萘二甲酸乙二醇酯的简称,其化学结构与PET相似,不同之处在于分子链中,PEN由刚性更大的萘环代替了PET中的苯环,使PEN比PET具有更高的物理机械性能、气体阻隔性能、化学稳定性及耐热、耐紫外线、耐辐射等性能。
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究

锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究一、引言锂离子电池作为一种高性能、高安全性的电池,已经广泛应用于电动车、智能手机等领域。
然而,锂离子电池在使用过程中存在着铝壳腐蚀的问题,导致电池寿命缩短、性能下降等不良影响。
因此,研究锂离子电池铝壳腐蚀电位及其影响因素具有重要意义。
二、锂离子电池铝壳腐蚀机理锂离子电池的正极材料通常采用氧化物(如LiCoO2、LiMn2O4等)或磷酸盐(如LiFePO4)等化合物,负极材料则采用石墨或硅等材料。
正负极材料之间通过隔膜隔开,并浸泡在电解液中。
在充放电过程中,正负极材料之间的离子交换会引起电解液中水分解产生氢氧根离子和氢离子,其中氢氧根离子与铝壳反应生成Al(OH)4-,进而形成Al2O3保护层。
但当电池使用时间过长,电解液中的水分解产物逐渐增多,导致Al(OH)4-浓度升高,铝壳腐蚀速度加快,最终形成孔洞和腐蚀坑。
三、锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定方法锂离子电池铝壳腐蚀电位是指在一定条件下,铝壳开始发生腐蚀的电位值。
通常采用静态浸泡法或动态极化法来测定。
静态浸泡法是将铝壳置于一定温度、pH值和氧分压下的模拟电解液中静置一段时间后,通过扫描电位仪等设备记录铝壳表面的极化曲线,并确定起始点对应的电位值;动态极化法则是在扫描一定范围内施加一个恒定的扫描速率来观察铝壳表面的极化曲线,并计算出起始点对应的电位值。
四、影响锂离子电池铝壳腐蚀电位的因素1. 电解液成分:不同类型、不同浓度的盐酸、硫酸等电解液会对铝壳腐蚀电位产生不同的影响。
2. 温度:温度升高会加速铝壳腐蚀速度,从而降低铝壳腐蚀电位。
3. pH值:pH值升高会使电解液中Al(OH)4-浓度降低,从而提高铝壳腐蚀电位。
4. 氧分压:氧分压升高会促进Al(OH)4-生成,加快铝壳的腐蚀速度,从而降低铝壳腐蚀电位。
五、锂离子电池铝壳防护方法为了延长锂离子电池的使用寿命和提高性能,需要采取有效的防护措施。
常见的防护方法包括:1. 采用复合材料或塑料外壳代替铝壳;2. 在铝壳表面涂覆一层保护性涂层(如聚合物、氧化物等);3. 优化电解液配方,降低Al(OH)4-浓度;4. 控制温度、pH值和氧分压等因素。
锂离子电池失效机理

锂离子电池失效机理
锂离子电池的失效机理主要包括容量衰减。
容量衰减进一步分为可逆容量衰减和不可逆容量衰减。
可逆容量衰减是由于电池充放电制度异常或电池使用环境不佳导致的,这类衰减可以通过调整电池充放电制度和改善电池使用环境等措施使丢失的容量恢复。
不可逆容量衰减则是由于电池内部发生了不可逆的改变,产生了不可恢复的容量损失。
这种损失通常与电池制作工艺、电池使用环境等客观因素有紧密联系。
从材料角度看,造成失效的原因主要有正极材料的结构失效、负极表面SEI过渡生长、电解液分解与变质、集流体腐蚀、体系微量杂质等。
此外,锂电池的失效分析分为两个方向:
基于锂电池失效的诊断分析,以失效为出发点,追溯到电池材料的失效机理,以达到分析失效原因的目的。
基于累积失效原因数据库的机理探索分析,以设计材料的失效点为出发点,探究锂电池失效发生过程的各类影响因素,以达到预防为主的目的。
以上分析仅供参考,如需更专业的信息,建议咨询电池行业或材料科学领域的专家。
聚合物锂离子电池极耳材料要求

聚合物锂离子电池极耳材料要求
聚合物锂离子电池极耳材料的要求是非常严格的,这是因为极耳是电池中负责电池电流的传输和存储的关键部件。
首先,极耳的材料必须是高导电性的材料,因为这可以保证电流的快速传递和储存。
其次,极耳的材料必须是化学稳定的,以防止电池中镍、钴等重金属产生剥落、脱落等化学反应,导致电池容量的降低和安全性的下降。
此外,极耳的材料还必须是机械强度高、耐磨擦等性能优异的材料,以保证电池的长期稳定运行。
具体来说,聚合物锂离子电池极耳材料的要求主要包括以下几个方面:
1. 电导率高:极耳的材料必须具有高电导率,以保证电流的快速传递和储存。
一般来说,导电材料的电阻率要低于10^-6Ωm。
2. 化学稳定性好:极耳的材料必须是化学稳定的,并且具有抗氧化、抗腐蚀等特性,以避免产生有害物质,从而保证电池的安全性和性能的稳定性。
3. 机械强度高:极耳的材料必须具有较高的机械强度,以保证电池的长期稳定运行。
此外,极耳的材料还要具有一定的耐磨擦性能,以避免在使用过程中出现磨损、拉伸等情况。
4. 耐高温性好:极耳材料的耐高温性能也非常重要,因为高温会导致电池内部化学反应加剧,从而影响电池的使用寿命和性能。
总的来说,聚合物锂离子电池极耳材料的要求非常严格,这也是电池行业对材料性能的要求之一。
只有选择合适的极耳材料,才能保证电池的性能稳定和安全性能。
锂离子电池腐蚀损伤机理和防护策略

锂离子电池腐蚀损伤机理和防护策略随着科技的飞速发展,锂离子电池已经广泛应用于电动车、移动通信、电子设备等诸多领域。
然而,在锂离子电池的使用过程中,腐蚀损伤是一个常见的问题,严重影响了电池的性能和寿命。
因此,深入了解锂离子电池腐蚀损伤机理,并制定相应的防护策略,对于提高锂离子电池的使用效果具有重要意义。
锂离子电池腐蚀损伤机理主要包括内部和外部两个方面。
内部机理包括电解液中的氧化剂对电池内部金属腐蚀,如锂离子电池中阳极常采用的金属锂在与电解液中的氧化剂反应时会发生氧化反应,导致金属锂的腐蚀。
此外,硫酸和三氟化硫等物质也会引起电池内部金属的腐蚀。
外部机理主要包括环境条件和电池外部材料对电池的腐蚀影响。
首先,环境条件如高温、高湿度、氧气浓度和酸碱度等都是影响锂离子电池腐蚀损伤的关键因素。
高温环境会加速电池内部金属的腐蚀速度,在湿度较大的环境中,电解液中的氧化剂也更容易与金属发生反应。
其次,电池外部材料的选择也会对电池的腐蚀产生影响。
导电聚合物包覆技术、金属屏障膜技术和衬底材料选择的合理性等都是外部防护策略的一部分。
为了防止锂离子电池腐蚀损伤,需要采取一系列的防护策略。
首先,使用高质量的电解液是防止电池内部金属腐蚀的关键措施之一。
电解液中选择合适的添加剂,可以起到抑制金属的腐蚀作用。
其次,设计合理的电极和分离膜的选择也是防护策略的重要组成部分。
优化电极材料的组合和精细设计电极结构,可以减缓电解液中的腐蚀作用,降低电池的腐蚀损伤。
此外,正确选择电池外部的包覆材料也是防护策略的重要环节,导电聚合物包覆技术可以提供更好的防护层,减少金属与外部环境的接触。
除了以上的防护策略,正确的使用和储存方式也至关重要。
锂离子电池应存放在干燥、通风良好的环境中,避免高温和潮湿的环境。
同时,在使用过程中也要避免过度放电和充电,以减少电池内部金属的腐蚀。
综上所述,锂离子电池的腐蚀损伤机理涉及电池内部和外部两个方面,需要全方位的防护策略来保护电池的性能和寿命。
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腐蚀研究电芯从开始到结束共有三次阻抗测试,包括:极片Hi-pot测试、Foil电阻测试和内阻(IMP)测试。
Hi-pot影响电芯的化成,内阻(IMP)影响电芯的自放电,它们只反应到电芯的电压、容量性能,可以通过现有的高精度设备将坏品挑出。
但Foil电阻坏品有发生腐蚀的可能性,一般需要一段时间最终在客户出表现出来,它的失效表现为外观Al被腐蚀破烂,变黑,电芯胀气,无法使用,可以说是最严重的坏品表现,是一件非常恐怖的事情!Foil电阻坏品指的是电芯Ni tab(阳极)与包装铝箔Al layer短路,目前定义Ni tab 与Al layer 电阻低于1.0×200Mohm(非OEM产品)和OEM产品为低于2.0×200Mohm的为电阻坏品,使用万用表测量挑出以避免电芯在客户处发生腐蚀。
当然,电阻越大甚至无穷大,发生腐蚀的概率越低。
对于这两个标准的选择是基于对电芯进行On-hold模拟测试而定,大概客户反应的腐蚀坏品为4ppm,个别案例除外(指由于特殊原因导致电芯必然会发生腐蚀)。
我们知道控制这种电阻坏品的目的是防止包装铝箔的铝层发生腐蚀,下面就从腐蚀发生原因、腐蚀防止、电阻坏品防止几个方面入手介绍。
腐蚀原因引起电芯腐蚀必须具备两个短路的通道:一,离子短路通道,即包装铝箔铝层与阳极发生离子短路;二,电子短路通道,即包装铝箔铝层与阳极发生电子短路。
这样包装铝箔的铝层就与阳极形成一个短路的回路,阳极即为电芯负极,处于低电势的部分,一旦与铝接触会通过电导率较高的电解液引起电化学反应,导致铝层的不断被消耗。
空气中水分会进入电芯内部导致进一步反应产生大量气体。
这两种短路是电芯发生腐蚀的必要条件,两者缺一不可。
腐蚀防止我们知道离子短路和电子短路是发生腐蚀的必要条件,要防止腐蚀就必须弄清楚两种短路形成的原因。
我们已经知道了包装铝箔的结构,内部为绝缘PP,PP的一个作用就是绝缘,将电解液环境与铝层隔离,保护铝层,发生离子短路是由于PP发生破损致使电解液渗透将铝层与阳极导通,因此腐蚀均发生在PP破损部位。
电子短路必须是有导体在阳极和铝层(PP破损处)间能够导通电子或阳极通过Ni tab直接与铝层短路导通电子。
要防止腐蚀的发生就必须杜绝两种短路的存在。
在电芯的封装过程中,封边部位的PP受到热压后PP比较容易发生破损,所以会产生比较多的电阻坏品,因此只要发生电子短路,腐蚀必然发生,防止腐蚀,必须先从防止电子短路开始。
阳极通过Ni tab与包装铝箔铝层在顶封部位发生短路,PP绝缘胶失去保护作用,Ni tab与铝层接触,这种情况必然会发生腐蚀。
目前Ni tab与包装铝层发生短路主要有两种情况:第一,在顶封过程中两者直接短接:a.顶封封头槽位与包装铝箔厚度不匹配或封头变形损坏等导致Ni tab顶封时PP变形率过大,被挤压到严电芯长度方向,Ni tab与铝层导通;b.顶封夹具、Loading操作失误或顶边宽度设计不够,顶封时封头压偏在Ni tab上,使Tab顶部PP被挤压流走,发生短路;c.顶封封头槽位压在Ni tab上或过度压偏导致两者短路;d.顶封夹具调整不合理或Tab中心矩不合格(尤其焊接返修产品),在loading电芯时为Ni tab发生扭曲,导致两者在封装过程中短路;e.Tab 上有毛刺或杂质刺穿Sealant和PP导致两者短路。
第二,在焊接PTC或Fuse过程中,折叠Ni tab两者直接发生短路:a.顶封后Ni tab上Sealant没有外露或外露长度不够,导致在折叠后Ni tab直接与包装铝箔截面铝层发生短路;b.如2×0.5mm Ni tab 比较柔软,由于折叠方法问题导致Ni tab与截面铝层导通(即使有外露Sealant保护);451730曾经由于此种原因在客户处发生大量腐蚀,缘由是由于加工商没有考虑到折叠后对截面的绝缘保护。
以上所列到的原因为实际过程中对腐蚀样品失效分析经验的总结,Ni tab一旦与包装铝箔铝层发生直接短路,电子直接导通,必然会发生腐蚀,毋庸置疑!在生产过程中必须注意对以上所列举的方面的控制,同时在进行腐蚀失效时也需要先从这几个方面入手。
其实除阳极通过Ni tab与铝层在顶封部位直接发生短路外,还有另外一种情况就是在电芯内部阳极通过电子导电物质与PP 破损处裸露铝层短路。
电子导电物质一般为金属Partical、碳粉或导电剂物质,多发生P1工艺的Model上,因为它的阳极几乎直接暴露在PP破损的两个侧封边部位。
P2工艺电芯由于表面有隔离膜包裹住电芯,封边部位阳极没有与铝层接触的可能性,目前位置尚未发现因为电子导电物质引起腐蚀的案例。
M6S卷绕工艺电芯由阴极收尾,外面一层为阴极铝箔,隔离膜和阴极铝箔会阻止阳极与铝层接触,但M6S采用的是Overhung的设计方式,阳极要超出阴极1mm,当发生严重错位阳极膜片会在电芯底部或顶部伸出隔离膜而暴露,阳极膜片比较脆碳粉等导电物质易脱落引起短路,383450目前位置有一个电芯为此种短路案例。
刚才介绍了引起电阻坏品及发生腐蚀的诸多原因,引起电芯发生腐蚀最常见的直接因素便是顶封部位Ni tab与包装铝箔铝层发生短接,由于前面所指各种原因导致该部位绝缘胶变薄,不能完全隔断Ni tab与包装铝箔铝层。
可以参考下面的示意图:以上为短接情况的示意图,我们在分析时需要进行切边观察,沿Tab方向切刮掉包装铝箔和Sealant 胶,在高倍率放大镜下观察切边Ni tab和包装铝箔铝层的位置情况,下图a为切面观察无短路情况,图b为切面观察发生短路的情况。
可作为参考。
以上的是引起腐蚀的第一种情况,下面为引起腐蚀的第二种情况,Ni tab弯折后与顶部截面铝层发生短接。
图c所示Ni tab在铝箔上有明显的印痕,图d将Ni tab弯折后测量发生为短路。
图c 图d电子短路一旦形成必然会发生腐蚀,因此必须在各过程中控制严防电子短路的发生,工艺、夹具、操作方法规范可避免直接短路的发生,还需要控制电子导电物质的存在,注意顶封前的各工序对隔离膜、阴、阳极、Pocket、Tray、操作台面等partical的预防控制,目前在顶封loading 电芯前采用吸尘方式裸电芯和Pocket进行控制。
注意卷绕工艺的膜片错位和膜片脱膜掉碳的控制检查。
电阻坏品防止任何电阻坏品都有发生腐蚀的潜在可能性,对电阻坏品规格的定义是经验上的总结,被Reject 的电芯需要进行On-hold(待潜在的腐蚀发生),不能正常出货,增加了成本控制和影响到产品的总体优率。
我们知道PP破损导致包装铝箔铝层发生裸露才会导致阳极通过电解液与其发生短路。
提高电阻优率可降低发生潜在腐蚀的可能性,也能极大地节约成本(ATL目前日产量近300K),因此必须控制电芯在Top sealing、Side sealing和Degassing三个工艺控制PP的意外受损,也可能需要从设计上进行改善。
目前使用的包装铝箔主要有两种:PFR-001-05和 PFR-002-05,两种厚度不同的包装铝箔是因为PP厚度的不同,PFR-001-05 PP的厚度为40um,PFR-005-05的PP厚度为80um,PP越薄越容易发生破损产生电阻坏品,所以普遍来说使用薄Showa的Model电阻优率一般比厚Showa的要低些。
PP破损的原因主要归结以下几个方面(包括控制检查方法):1.温度过高,封装温度过高,封边Pocket内PP受热辐射影响易被烫伤,产生鼓泡,折边后发生破损。
目前对机器温度采用首件测量和On-line monitor的方式进行控制。
2.PP变形率过大,用错Stopper高度的封头或封头磨损、杂质等原因导致封装PP受过度挤压,变形率过大,PP胶堆积在电芯封边内部折边易发生破损。
目前采用平行度检查、监控的方式保证封头处于良好状态。
3.封头错位,封头沿宽度方向错位,封装热压时未重合部位直接烫伤PP。
目前定期检查封头错位情况。
4.隔离膜划伤,主要表现在P1 Model,该种工艺为叠片方式,隔离膜裸露在电芯两侧,热压封边周围PP受热辐射影响比较软,隔离膜伸到PP将其划伤,由以CD隔离膜和大电芯最最为严重,CD 隔离膜萃取后变硬,大电芯Pocket中间部位易发生形变。
目前一些Model采用在裸电芯两侧贴短条或长条绿较(根据电芯实际情况和电解液渗透)阻止隔离膜外伸,灵活调整Bi-cell折叠方式,隔离膜比较长的一端放入深坑内,同时控制侧封的未封区宽度,避免隔离膜在封装过程中划伤pocket PP层。
5. 绿胶划伤,为防止P1Model隔离膜两侧外露划伤PP,在Bi-cell两端加贴了绿胶,但经常发生由于绿胶的松动而引起绿胶被封装在封边区域或绿胶边缘划伤PP,因此在贴绿胶工序必须贴紧绿胶,同时灵活地变更方式,绿胶端缘(收尾)不能在Bi-cell侧面,尽量上到电芯实体上。
6. Bi-cell错位,对于叠片工艺的P1Model。
Bi-cell一旦发生错位,不仅隔离膜可能损伤PP。
甚至集流体会严重地划破PP,因此必须在叠片工序控制Bi-cell的错位情况,尽量使用夹具限位。
7.未封区过小,不考虑切边后实际封装宽度的情况下,未封区(封装区域到电芯主体的距离)越大,PP受隔离膜、绿胶等损伤的机率越小。
根据切边宽度和有效封装宽度,将P1Model未封区宽度定义在1.0mm比较合适。
虽然M6S工艺和P2工艺的电芯两侧没有隔离膜外露,但也应有适当的未封区域,否侧会受到电芯实体的挤压而造成PP拉伸变薄,电阻会明显降低。
8.电解液影响,电解液是作为导体连接阳极和铝层造成电阻坏品,电解液越少,造成电阻坏品的机率和比例也会越低,电解液越多,电阻坏品也会相应的增加,曾经M6S 383450和P1 451730 等曾经出现过。
所以需要对各Model电解液的使用系数进行优化。
目前所用的系数不是最优化的条件,由以M6S Model最为严重。
9.Forming 折烫边的影响,在Forming工序共有两种折边方式:单折和双折,电芯厚度比较薄一般低于3.2mm,为保证折边不超厚和有效封装宽度,一般采用双折边方式,其余情况下单折就可以满足正常要求。
单折边机器有切、折、烫功能,必须调整好机器加热块的距离,不可过度挤压电芯实体,以免造成封边部位PP的破损,需要对距离进行优化调节;采用双折边工艺的电芯采用的都是薄的包装铝箔,PP厚度只有40um,更加容易破损,所以必须优化调节好滚论的间隙和高度,防止实体封边受到过度挤压造成电阻坏品,对于双折边由于调节不宕,这种情况经常出现并且电阻优率非常低。
产生电阻坏品必是由于某处PP受损导致铝层裸露,众多原因可以归结为两种情况,一是PP 被划伤,一是封边内堆积PP发生断裂破损。
两种情况可参考下面图片:这里介绍一种检查PP绝缘不良部位即破损部位的方法,采用电镀的方法。