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带你看懂锂电池包鼓包原因以及如何处理

钜大LARGE  |  点击量:7864次  |  2019年01月22日  

摘要
从电池重量构成上来看,正极材料占有较大比例(一般在70%~80%),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。正极材料占锂离子电池成本30%~40%,也直接影响锂电池包的能量密度和性能。

首页我们来了解一下锂电池包的结构组成,以及影响他的一些因素。


一、锂电池包的基本结构解析


锂电池包主要材料构成:正极材料、负极材料、电解液、隔膜(隔离材料)组成。


▲正极


从电池重量构成上来看,正极材料占有较大比例(一般在70%~80%),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。正极材料占锂离子电池成本30%~40%,也直接影响锂电池包的能量密度和性能。


▲负极


负极材料是由相对于正极电势更低的材料构成,并具有高比容量和较好的充放电可逆性,从而在嵌锂的过程中保持良好的尺寸和机械稳定性(不发生严重变形)。


负极材料主要影响锂电池包的效率、循环性能等,负极材料的性能也直接影响锂电池的性能,负极材料占锂电池总成本10~20%左右。负极材料种类上,包括碳系负极、非碳性负极。


▲电解液


电解液在正极与负极之间起到运输电荷的作用(类似与无线电中的载波),具有较高的离子电导率,一般应达到1x10-3~2x10-2S/cm。它影响着锂电池包的能量密度、宽温应用、循环寿命、功率密度、安全性能等因素。


▲隔膜


隔膜有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性,对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力,保持离子导电性,同时具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离,此外应有足够的穿刺强度、拉伸强度等力学性能及耐电解液腐蚀性和足够的电化学稳定性。动力电池对隔膜的要求更高,通常采用复合膜。


二、锂电池包为什么会鼓包?


锂电池鼓包的原因可能有两个,一是电池制造水平的问题,电极涂层不均匀,生产工艺比较粗糙;二是使用过程中过充电和过放电问题。


过充导致的鼓包:过度充电会导致正极材料里的锂原子全部跑到负极材料里面,导致正极原本饱满的栅格发生变形垮塌,这也是锂电池电量下降的一个主要原因。在这个过程中,负极的锂离子越来越多,过度堆积使得锂原子长出树桩结晶,使得锂电池发生鼓胀。


过放导致的鼓包:SEI膜对负极材料会产生保护作用,使材料结构不容易崩塌,并且可以增加电极材料的循环寿命。电池过度放电后使得SEI膜发生可逆性破环,保护负极材料的SEI破坏后使得负极材料崩塌,从而形成锂电池包鼓包现象。


这两个因素会导致电池在使用过程中,电池内部发生近似于短路的剧烈反应,生成大量的热,进而导致电解质分解气化,电池就鼓起来了。


三、锂电池鼓包该如何安全处理?


1、用完一半上下的电量就开始补充电量,极少数情况下才进行一次完全的放电和完全充电保养(比如用了几个月到半年了就完全放充一次,频繁完全充放容易长结晶),这样能大大减少结晶量,可明显减缓鼓包现象。


2、鼓包的锂电池可以直接废弃,因为电力容量已经很小了,短路后也没什么威力可言了。


3、锂电池包一般要专业回收才不造成污染,如果没办法处理,就扔到电信通讯服务商服务点的分类回收垃圾桶。


以上就是锂电池出现鼓包的原因以及鼓包以后该如何对锂电池包进行正确的处理方式,你们都学会看懂了吗?

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