鉅大LARGE | 點擊量：833次 | 2022年03月21日
分析導致軟包鋰離子電池脹氣的原因
無論是在數(shù)碼還是在動力應用市場，軟包鋰電池都在成為非常重要的一個技術路線。軟包鋰電池，其實就是使用了鋁塑包裝膜作為包裝材料的電芯。存能小編教大家軟包鋰電池組裝方法及其脹氣的原因。
軟包鋰電池組裝方法
鋁塑膜成型工序
軟包鋰電池可以根據(jù)客戶的需求設計成不同的尺寸，當外形尺寸設計好后，就需要開具相應的模具，使鋁塑膜成型。有時候根據(jù)設計的需要，會在氣袋的位置再沖一個小坑，以擴大氣袋的體積。
頂側封工序
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
頂側封工序是軟包鋰電芯的第一道封裝工序。頂側封實際包含了兩個工序，頂封與側封。首先要把卷繞好的卷芯放到?jīng)_好的坑里，然后沿虛線位置將包裝膜對折。把卷芯放到坑中之后，就把整個鋁塑膜可以放到夾具中，在頂側封機里進行頂封與側封了。
注液、預封工序
軟包電芯在頂側封之后，需要做X-ray檢查其卷芯的平行度，然后就進干燥房除水氣去了。在干燥房靜置若干時間時候，就進入了注液與預封工序。電芯在頂側封完成之后，就只剩下氣袋那邊的一個開口，這個開口就是用來注液的。在注液完成之后，需要馬上進行氣袋邊的預封，也叫作一封。一封封裝完成后，電芯從理論上來說，內(nèi)部就是完全與外部環(huán)境隔絕了。
靜置、化成、夾具整形工序
在注液與一封完成后，首先需要將電芯進行靜置，根據(jù)工藝的不同會分為高溫靜置與常溫靜置，靜置的目的是讓注入的電解液充分浸潤極片。然后電芯就可以拿去做化成了。
化成就是對電芯的首次充電，但不會充到使用的最高電壓，充電的電流也非常小。
化成的目的是讓電極表面形成穩(wěn)定的SEI膜，也就是相當于一個把電芯“激活”的過程。在這個過程中，會產(chǎn)生一定量的氣體，這也就是為什么鋁塑膜要預留一個氣袋。
在化成后有些電芯，尤其是厚電芯，由于內(nèi)部應力較大，可能會產(chǎn)生一定的變形。所以某些工廠會在化成后設置一個夾具整形的工序，也叫作夾具baking(烘烤)。
二封工序
剛才說了化成過程中會產(chǎn)生氣體，所以我們要將氣體抽出然后再進行第二次封裝。在這里有些公司成為兩個工序：Degassing(排氣)與二封，還有后面一個剪氣袋的工序，這里我就一起籠統(tǒng)的都稱為二封了。二封時，首先由鍘刀將氣袋刺破，同時抽真空，這樣氣袋中的氣體與一小部分電解液就會被抽出。然后馬上二封封頭在二封區(qū)進行封裝，保證電芯的氣密性。最后把封裝完的電芯剪去氣袋，一個軟包電芯就基本成型了。二封是鋰離子電池的最后一個封裝工序，其原理還是跟前面的熱封裝一樣，不再贅述。
后續(xù)工序
二封剪完氣袋之后需要進行裁邊與折邊，就是將一封邊與二封邊裁到合適的寬度，然后折疊起來，保證電芯的寬度不超標。折邊后的電芯就可以上分容柜進行分容了，其實就是容量測試，看電芯的容量有沒有達到規(guī)定的最小值。從原則上來說，所有的電芯出廠之前都需要做分容測試，保證容量不合格的電芯不會送到客戶手中。但在電芯生產(chǎn)量大的時候，某些公司會做部分分容，以統(tǒng)計概率來判斷該批次電芯容量的合格率。
分容后，容量合格的電芯就會進入后工序，包括檢查外觀、貼黃膠、邊電壓檢測、極耳轉接焊等等，可以根據(jù)客戶的需求來增減若干工序。最后就是OQC檢查，然后包裝出貨了。
軟包鋰電池脹氣的原因
封裝不良：制作過程中空氣水分進入電芯內(nèi)部，引起電解液分解產(chǎn)生氣體。
電芯含水超標：在工序過程中，一旦水含量超標，電解液會失效產(chǎn)生氣體。
腐蝕：軟包鋰電池芯發(fā)生腐蝕，鋁層被反應消耗，失去對水的阻隔作用，發(fā)生脹氣。
表面破損：受到外力損壞，刺穿導致水分進入電芯內(nèi)部。另外鋰材料的化學特性太活潑，則帶來了極高的危險性。鋰金屬暴露在空氣中時，會與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應。
磕碰：鋁材質(zhì)很容易變形，輕輕一磕就會，電芯越大，氣袋越大，就越容易損壞。
短路：正負極接觸導致短路，聚合物鋰電芯發(fā)生鼓氣甚至冒煙。
內(nèi)部短路：聚合物鋰電池隔離膜收縮、捲曲、破損、毛刺刺穿隔離膜等都會造成內(nèi)部斷路，從而鼓包。
過充、過放：聚合物軟包電池被過充或過放，加上保護板異常，電池芯會發(fā)生嚴重鼓氣。
軟包鋰電池脹氣的解決辦法
1.先把鋰電池表面擦干凈，方便后面貼透明膠。
2.用針輕輕扎破脹包的最外面的那層表皮，只能扎破最外面的一層，千萬別扎深，只能扎破最外面的一層。
3.用木板夾著，把里面的氣擠出來，慢慢的擠。直到擠干凈了為止。
4.立即用透明膠粘住小孔，多粘幾層，粘牢了就好。
隨著智能手機和其他智能用電設備越來越向薄型、小型化發(fā)展，對電池的能量密度提出更高要求，電池的尺寸空間也越來越小，軟包裝鋰離子電池稍有氣脹現(xiàn)象就會影響用電器使用，降低電池性能，嚴重時將會撐破包裝鋁箔，造成漏液腐蝕危險，因此了解軟包鋰電池組裝方法、電池脹氣產(chǎn)生的原因，掌握抑制脹氣方法，對保證電池性能，提高其循環(huán)壽命及安全性能有重要意義。
