电池鼓气成分及原理分析38188
深度剖析锂离子电池鼓胀原因

深度剖析锂离子电池鼓胀原因锂离子电池由于具有高寿命、高容量被广泛推广使用,但是随着使用时间的延长,其存在鼓胀、安全性能不理想和循环衰减加快的问题也日益严重,引起了锂电界深度的分析和抑制研究。
根据实验研发经验,笔者将锂电池鼓胀的原因分为两类,一是电池极片的厚度变化导致的鼓胀;二是由于电解液氧化分解产气导致的鼓胀。
在不同的电池体系中,电池厚度变化的主导因素不同,如在钛酸锂负极体系电池中,鼓胀的主要因素是气鼓;在石墨负极体系中,极片厚度和产气对电池的鼓胀均起到促进作用。
一、电极极片厚度变化在锂电池使用过程中,电极极片厚度会发生一定的厚度变化,尤其是石墨负极。
据现有数据,锂电池经过高温存储和循环,容易发生鼓胀,厚度增长率约6%——20%,其中正极膨胀率仅为4%,负极膨胀率在20%以上。
锂电池极片厚度变大导致的鼓胀根本原因是受石墨的本质影响,负极石墨在嵌锂时形成LiCx(LiC24、LiC12和LiC6等),晶格间距变化,导致形成微观内应力,使负极产生膨胀。
下图是石墨负极极片在放置、充放电过程中的结构变化示意图。
石墨负极的膨胀主要是嵌锂后产生不可恢复膨胀导致的。
这部分膨胀主要与颗粒尺寸、粘接剂剂及极片的结构有关。
负极的膨胀造成卷芯变形,使电极与隔膜间形成空洞,负极颗粒形成微裂纹,固体电解质相界面(SEI)膜发生破裂与重组,消耗电解液,使循环性能变差。
影响负极极片变厚的因素有很多,粘接剂的性质和极片的结构参数是最重要的两个。
石墨负极常用的粘接剂是SBR,不同的粘接剂弹性模量、机械强度不同,对极片的厚度影响也不同。
极片涂布完成后的轧制力也影响负极极片在电池使用中的厚度。
在相同的应力下,粘接剂弹性模量越大,极片物理搁置反弹越小;充电时,由于Li+嵌入,使石墨晶格膨胀;同时,因负极颗粒及SBR的形变,内应力完全释放,使负极膨胀率急剧升高,SBR处于塑性变形阶段。
这部分膨胀率与SBR的弹性模量和断裂强度有关,导致SBR的弹性模量和断裂强度越大,造成不可逆的膨胀越小。
锂电软包电池气鼓、硬鼓原因!

软包锂电池胀气的原因聚合物锂离子电池芯採用的是铝塑複合膜的包装技术,当电池芯内部由于异常化学反应的发生而产生气体时,Pocket会被充起,电池芯鼓胀(有轻微鼓胀和严重鼓胀两种情况),且不论外观如何,电池芯的使用性能(Capacity、Cycle life、C-rate等)会发生严重的失效,导致电池芯不能使用。
胀气会发生在生产过程中也会在客户甚至最终用户手中。
当然,电池芯在化成启动或Baking过程中会正常的产生一定量(一般很少)的气体,这根据所使用的原材料而异,这种气体在Degassing工序会被抽掉。
目前部分Model(一次封装成型电池芯)通过添加V18溶剂来消除这种SEI层形成、相介面稳定时所产生的气体。
但是由于工序异常所产生的气体在Degassing前表面非常明显或者Degassing后产生不能再消掉或者添加V18也不能消除。
这里简要介绍工序异常产生气体的原因:1.封装不良,由封装不良所引起胀气电池芯的比例已经大大地降低。
前面已经介绍了引起Top sealing、Side sealing和Degassing三边封装不良的原因,任何一边封装不良都会导致电池芯,表现以Top sealing 和Degassing居多,Top sealing主要是Tab位密封不良,Degassing 主要是分层(包括受电解液和凝胶影响导致PP与Al脱离)。
封装不良引起空气中水分进入电池芯内部,引起电解液分解产生气体等。
2.Pocket表面破损,电池芯在流拉过程中,受到异常损坏或人为破环导致Pocket破损(如针孔)而使水分进入电池芯内部。
3.角位破损,由于折边角位铝的特殊变形,气袋晃动会扭曲角位导致Al破损(电池芯越大,气袋越大,越易破损),失去对水的阻隔作用。
可以在角位加皱纹胶或热熔胶缓解。
并且在顶封后的各工序禁止拿气袋移动电池芯,更要注意操作方式防止老化板上电芯池的摆动。
4.电池芯内部水含量超标,前面我们已经介绍过对电池芯内水含量有一定的要求,一旦水含量超标,电解液会失效在化成或Degassing后产生气体。
电池-软包锂离子电池鼓胀原因超全总结

电池-软包锂离子电池鼓胀原因超全总结电池| 软包锂离子电池鼓胀原因超全总结引起软包锂离子电池鼓胀的原因有很多。
根据实验研发经验,笔者将锂电池鼓胀的原因分为三类,一是电池极片在循环过程中膨胀导致的厚度增加;二是由于电解液氧化分解产气导致的鼓胀。
三是电池封装不严引进水分、角位破损等工艺缺陷引起的鼓胀。
在不同的电池体系中,电池厚度变化的主导因素不同,如在钛酸锂负极体系电池中,鼓胀的主要因素是气鼓;在石墨负极体系中,极片厚度和产气对电池的鼓胀均起到促进作用。
一、电极极片厚度变化石墨负极膨胀影响因素及机理讨论锂离子电池在充电过程中电芯厚度增加主要归结为负极的膨胀,正极膨胀率仅为2~4%,负极通常由石墨、粘接剂、导电碳组成,其中石墨材料本身的膨胀率达到~10%,造成石墨负极膨胀率变化的主要影响因素包括:SEI膜形成、荷电状态(state of charge,SOC)、工艺参数以及其他影响因素。
(1)SEI膜形成锂离子电池首次充放电过程中,电解液在石墨颗粒在固液相界面发生还原反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层(SEI 膜),SEI膜的产生使阳极厚度显著增加,而且由于SEI膜产生,导致电芯厚度增加约4%。
从长期循环过程看,根据不同石墨的物理结构和比表面,循环过程会发生SEI的溶解和新SEI生产的动态过程,比如片状石墨较球状石墨有更大的膨胀率。
(2)荷电状态电芯在循环过程中,石墨阳极体积膨胀与电芯SOC呈很好的周期性的函数关系,即随着锂离子在石墨中的不断嵌入(电芯SOC的提高)体积逐渐膨胀,当锂离子从石墨阳极脱出时,电芯SOC 逐渐减小,相应石墨阳极体积逐渐缩小。
(3)工艺参数从工艺参数方面看,压实密度对石墨阳极影响较大,极片冷压过程中,石墨阳极膜层中产生较大的压应力,这种应力在极片后续高温烘烤等工序很难完全释放。
电芯进行循环充放电时,由于锂离子的嵌入和脱出、电解液对粘接剂溶胀等多个因素共同作用,膜片应力在循环过程得到释放,膨胀率增大。
锂电池为什么会鼓胀气或者发生爆炸?

本文摘自再生资源回收-变宝网()锂电池为什么会鼓胀气或者发生爆炸?一、锂离子电池特性锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。
体积小所以容量密度高,广受消费者与工程师欢迎。
但是,化学特性太活泼,则带来了极高的危险性。
锂金属暴露在空气中时,会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。
为了提升安全性及电压,科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。
这些材料的分子结构,形成了奈米等级的细小储存格子,可用来储存锂原子。
这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大,进不了这些细小的储存格,使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。
锂离子电池的这种原理,使得人们在获得它高容量密度的同时,也达到安全的目的。
锂离子电池充电时,正极的锂原子会丧失电子,氧化为锂离子。
锂离子经由电解液游到负极去,进入负极的储存格,并获得一个电子,还原为锂原子。
放电时,整个程序倒过来。
为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸,来防止短路。
好的隔膜纸还可以在电池温度过高时,自动关闭细孔,让锂离子无法穿越,以自废武功,防止危险发生。
保护措施:锂电池电芯过充到电压高于4.2V后,会开始产生副作用。
过充电压愈高,危险性也跟着愈高。
锂电芯电压高于4.2V后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量产生永久性的下降。
如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。
这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。
这些锂金属结晶会穿过隔膜纸,使正负极短路。
有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。
因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。
最理想的充电电压上限为 4.2V。
锂电芯放电时也要有电压下限。
锂电池鼓包原理

锂电池鼓包原理
锂电池内部的负极材料是活性炭,它对电池的寿命和性能有很大影响。
在实际生产中,很多厂家为了追求高容量,减少容量衰减,往往把活性炭用得很薄,这样做不仅降低了活性炭的质量和价格,而且使得锂电池的体积增大,从而降低了锂电池的能量密度。
活性炭的种类很多,如椰壳活性炭、煤质活性炭等。
这些活性炭不能用来制作锂电池。
因为这些活性炭含有大量杂质,包括重金属,如镉、铅、铜等。
这些杂质进入锂电池后会严重影响其电化学性能。
同时,在生产过程中不合理地使用溶剂、添加剂等,也会对锂电池性能产生影响。
因此,我们需要找到一种既能提高锂电池容量又能减少其体积的活性炭材料。
传统的炭黑是一种粉末状或颗粒状材料。
它是由两种不同的物质组成:一种是碳化合物;另一种是含水的有机高分子化合物。
这两种物质通常具有不同的分子结构。
碳基材料本身具有导电性好、比表面积大、化学稳定性高等特点,这就使它成为一种很好的吸附剂。
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电池鼓包气体成分

电池鼓包气体成分电池鼓包气体成分:你需要知道的那些事儿**引言**不知道大家有没有遇到过手机电池鼓包的情况,我可是亲身经历过,那场面还真有点吓人!电池鼓包不仅影响使用,还让人心里直犯嘀咕:这鼓包里到底都是些啥气体呀?搞清楚电池鼓包气体的成分可太重要了,这能帮助我们更好地了解电池的状况,也能让我们在使用电子产品时更加小心谨慎。
**成分分析**电池鼓包产生的气体主要有氢气、一氧化碳、二氧化碳,还有一些少量的甲烷、乙烯等。
先说氢气,这可是个“活跃分子”。
它主要来源于电池内部电解液的分解。
简单来说,就像是电池内部发生了一场小小的“化学战争”,产生了氢气这个“产物”。
氢气的作用嘛,它的存在会增加电池内部的压力,导致鼓包。
不过它也有缺点,氢气是一种易燃易爆的气体,这可就危险啦。
一氧化碳也是鼓包气体中的一员。
它通常是由于电池过度充电或者高温环境下产生的。
这一氧化碳可不是好惹的,它有毒啊!对人体健康危害极大。
二氧化碳相对来说还算“温和”些。
它的产生也是因为电池内部的化学反应,会让电池内部压力增大,从而导致鼓包。
还有少量的甲烷和乙烯,它们一般是在电池老化或者异常情况下产生的。
**成分对健康或使用效果的影响**氢气的存在,让电池鼓包变得更明显,而且一旦遇到火源,那可就是大麻烦。
我有个朋友,手机电池鼓包了没在意,结果充电的时候差点出事儿,把他吓得够呛。
一氧化碳就更可怕了,万一吸入过多,那可是会中毒的。
二氧化碳虽然本身没那么危险,但它增加的压力会让电池越来越鼓,最终可能导致电池损坏甚至爆炸。
甲烷和乙烯这些少量气体,也会加剧电池的不稳定性。
**安全性和潜在风险**从安全性角度来说,电池鼓包本身就是个危险的信号。
这些气体的存在,增加了电池爆炸、燃烧的风险。
我自己就曾经因为一块鼓包的电池,担心得好几天睡不好觉。
很多消费者也反映,鼓包的电池不敢再用,就怕出意外。
**总结和建议**总结一下,电池鼓包产生的气体成分多样,而且都存在一定的风险。
锂电池发鼓胀气和爆炸原因分析详细版
文件编号:GD/FS-6355(安全管理范本系列)锂电池发鼓胀气和爆炸原因分析详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑:_________________单位:_________________日期:_________________锂电池发鼓胀气和爆炸原因分析详细版提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。
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一、锂离子电池特性锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属。
体积小所以容量密度高,广受消费者与工程师欢迎。
但是,化学特性太活泼,则带来了极高的危险性。
锂金属暴露在空气中时,会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸。
为了提升安全性及电压,科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。
这些材料的分子结构,形成了奈米等级的细小储存格子,可用来储存锂原子。
这样一来,即使是电池外壳破裂,氧气进入,也会因氧分子太大,进不了这些细小的储存格,使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸。
锂离子电池的这种原理,使得人们在获得它高容量密度的同时,也达到安全的目的。
锂离子电池充电时,正极的锂原子会丧失电子,氧化为锂离子。
锂离子经由电解液游到负极去,进入负极的储存格,并获得一个电子,还原为锂原子。
放电时,整个程序倒过来。
为了防止电池的正负极直接碰触而短路,电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸,来防止短路。
好的隔膜纸还可以在电池温度过高时,自动关闭细孔,让锂离子无法穿越,以自废武功,防止危险发生。
锂电软包电池气鼓、硬鼓原因!
锂电软包电池气鼓、硬鼓原因!第一篇:锂电软包电池气鼓、硬鼓原因!软包锂电池胀气的原因聚合物锂离子电池芯採用的是铝塑複合膜的包装技术,当电池芯内部由于异常化学反应的发生而产生气体时,Pocket会被充起,电池芯鼓胀(有轻微鼓胀和严重鼓胀两种情况),且不论外观如何,电池芯的使用性能(Capacity、Cycle life、C-rate等)会发生严重的失效,导致电池芯不能使用。
胀气会发生在生产过程中也会在客户甚至最终用户手中。
当然,电池芯在化成启动或Baking过程中会正常的产生一定量(一般很少)的气体,这根据所使用的原材料而异,这种气体在Degassing工序会被抽掉。
目前部分Model(一次封装成型电池芯)通过添加V18溶剂来消除这种SEI层形成、相介面稳定时所产生的气体。
但是由于工序异常所产生的气体在Degassing前表面非常明显或者Degassing后产生不能再消掉或者添加V18也不能消除。
这里简要介绍工序异常产生气体的原因:1.封装不良,由封装不良所引起胀气电池芯的比例已经大大地降低。
前面已经介绍了引起Top sealing、Side sealing和Degassing三边封装不良的原因,任何一边封装不良都会导致电池芯,表现以T op sealing 和Degassing居多,T op sealing主要是Tab位密封不良,Degassing主要是分层(包括受电解液和凝胶影响导致PP与Al脱离)。
封装不良引起空气中水分进入电池芯内部,引起电解液分解产生气体等。
2.Pocket表面破损,电池芯在流拉过程中,受到异常损坏或人为破环导致Pocket破损(如针孔)而使水分进入电池芯内部。
3.角位破损,由于折边角位铝的特殊变形,气袋晃动会扭曲角位导致Al破损(电池芯越大,气袋越大,越易破损),失去对水的阻隔作用。
可以在角位加皱纹胶或热熔胶缓解。
并且在顶封后的各工序禁止拿气袋移动电池芯,更要注意操作方式防止老化板上电芯池的摆动。
锂离子电池鼓气原理
锂离子电池鼓气原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊锂离子电池鼓气这事儿。
你说这锂离子电池啊,有时候就像个爱闹脾气的小孩子。
咱平常使用的手机啊、电脑啊,里面都有它呢。
那这锂离子电池为啥会鼓气呢?这可得好好说道说道。
你想啊,这锂离子电池就好比是一个小小的房子,里面住着锂离子这个小家伙。
平常呢,它安安稳稳地在里面工作着,给咱的设备提供能量。
可要是遇到一些情况,它就不乐意啦,就开始“捣乱”啦!
比如说,充电的时候电流太大啦,或者温度太高啦,这就好比给这个小房子里扔了一把火,锂离子能不着急吗?它一着急,就开始折腾,这一折腾,可不就把房子给撑大了嘛,也就是电池鼓气啦。
再比如,电池用的时间太长啦,就像人老了一样,也会出些毛病。
它里面的一些材料啊结构啊可能就不那么灵光了,这时候也容易鼓气呀。
那这鼓气了可咋整呢?咱就得小心对待啦!可不能像对待普通电池那样随便乱扔。
鼓气的电池就像个随时会爆发的小炸弹,不小心处理可能会出问题哟!
要是发现自己的设备电池鼓气了,那可得赶紧停止使用呀!难道还留着它继续“发脾气”吗?然后去找专业的人来处理,可别自己瞎捣鼓。
你说这锂离子电池平时给咱提供了那么多方便,咱是不是也得好好照顾它呀?就像咱对待好朋友一样,不能光知道索取,不知道关心呀。
平常充电的时候注意点电流和温度,别让它太累啦。
总之呢,锂离子电池鼓气不是个小事情,咱得重视起来。
别等到出了问题才后悔莫及呀!大家可得记住咯!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
电池鼓涨原因
二电池鼓涨原因分析
1.蓄电池发生鼓涨的原因主要有以下几种情况:
a) 池加液盖上的通气孔堵塞或不畅通
蓄电池在充电过程中,尤其是在充电终了时,其内部将产生大量的爆炸性气体,若此时蓄电池加液盖上的通气孔堵塞或不畅通,这些气体便无法及时排出,从而积蓄在电池壳内,压力越来越大,最后将蓄电池鼓涨。
b) 蓄电池充电电流过大或充电时间过长
当蓄电池充电电流过大或充电时间过长时,电解液温度会迅速提高,并产生大量的气体,使蓄电池极板上的活性物质松动脱落,导致蓄电池鼓涨。
c) 蓄电池极板发生硫化
极板发生硫化的蓄电池在大电流的充电过程中,单格电压及电解液温度将迅速升高,气泡产生早且剧烈,很容易引起蓄电池鼓涨。