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导读
本文详细解析软包电池胀气的原因及控制方法
软包电池胀气的原因主要有:
1、封装不良。Topsealing、Sidesealing和Degassing三边封装不良,任何一边封装不良都会导致电池芯,表现以Topsealing和Degassing居多,Topsealing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。造成电池内部水含量超标的原因主要有:电解液水含量超标,Baking后裸电芯水含量超标,乾燥房湿度超标。若怀疑水含量超标导致胀气,可进行工序的追溯检查。
5、化成流程异常,错误的化成流程会导致电池芯发生胀气。
6、SEI膜不稳定,电池芯在容量测试充放电过程中发射功能轻微胀气。
7、过充、过放,由于流程或机器或保护板的异常,使电池芯被过充或过度放电,电池芯会发生严重鼓气。
8、短路,由于操作失误导致带电电芯两Tab接触发生短路,电池芯会发生鼓气同时电压迅速下降,Tab会被烧黑。
9、内部短路,电池芯内部阴阳极短路导致电芯迅速放电发热同时严重鼓气。内部短路的原因有很多种:设计问题;隔离膜收缩、捲曲、破损;Bi-cell错位;毛刺刺穿隔离膜;夹具压力过大;烫边机过度挤压等。例如曾经由于宽度不足,烫边机过度挤压电芯实体导致阴阳极短路胀气。
10、腐蚀,电池芯发生腐蚀,铝层被反应消耗,失去对水的阻隔作用,发生胀气。
11、真空抽气异常,系统或机器的原因导致真空度异常Degassing抽气不彻底;VacuumSealing的热辐射区过大,导致Degassing抽气刺刀不能有效地刺破Pocket袋而导致抽气不乾淨。
要严格控制制造工艺过程参数,保证封装可靠性,防止电池内部水分过量引起的胀气,控制方法如下:
(1)电芯卷绕完成后干燥充分,防止膜片中水分含量超标;
(2)严格控制真空烘烤后电芯到注液时间及干燥房湿度;
(3)保证注液手套箱密封性;
(4)控制电解液中水分和游离酸含量;
(5)规范电解液存储环境及密封条件,防止电解液在使用及存放过程中进入过量水分;
(6)采用闭口加压化成或者外置气囊化成后抽真空封口排气;
(7)采用多步化成和高温搁置工艺,保证产气完全;
(8)提高封装可靠性。
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