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锂电池包鼓包原因以及处理的方法

钜大LARGE  |  点击量:1066次  |  2019年04月27日  

最近,很多人都在求助小编,问到锂电池包是没有记忆性的,即使混入部分杂质也只有很小幅度,但是有些锂电池鼓包严重。这是什么因素造成的呢?为什么锂电池会发生鼓包呢?下面就听我来娓娓道来。

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。

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