聚合物锂电池膨胀(肿胀)的主要原因
聚合物锂电池的膨胀(肿胀)主要是由于电池内部的气体或物料结构的变化引起的。常见原因包括以下方面:
1。电解质分解
当电池充电,过度递减或在高温环境中时,电解质(通常是锂盐和有机溶剂)将分解并产生气体(例如CO₂,CH₄等)。
聚合物锂电池使用固体或凝胶电解质,但是如果密封较差或过程有缺陷,电解质仍可能分解并产生气体。
2。充电或过度电荷
过度充电:当电压超过上限(例如4.2V)时,阳性电极材料的结构被破坏(例如锂沉淀),电解质被氧化和分解,并产生大量的气体。
过度递减:当电压太低(例如<2.5V)时,负铜收集器溶解和电池内部的侧面反应增加,从而导致气体积累。
3。高温环境
高温将加速电解质和电极侧反应的分解,并可能收缩或融化隔膜,从而导致内部短路,并进一步的气体产生和膨胀。
长期的高温存储(例如> 60℃)将显着增加凸起的风险。
4。制造缺陷
如果在电池生产过程中存在杂质,电极毛刺,隔膜缺陷或包装差,则可能导致局部短路或电解质泄漏,从而导致膨胀。
注射量不当或真空密封故障也可能导致气体残留物。
5。机械损坏
外力挤出,穿刺或跌落可能会导致电池内部短路,瞬时热量产生和气体释放,从而导致凸起。
6。循环老化
长期充电和放电后,电极材料(例如石墨负电极,三元正极电极)将逐渐粉碎或形成增厚的SEI膜,膨胀体积并伴随着气体侧反应。
隆起的危害
安全风险:凸起可能导致电池内部压力过大,从而导致泄漏,火灾甚至爆炸。
性能降解:电池容量和内部电阻显着恶化,充电和排放能力降低。
如何防止凸起?
避免过度充电/过度收费:使用配备保护电路(BMS)的常规充电器。
控制温度:避免在高温环境中使用或存储(例如汽车中的暴露)。
防止身体损坏:避免击打或挤压电池。
选择高质量的电池:避免使用低质量的电池(例如未品牌,未经证实的产品)。
替换时间:如果发现轻微的凸起,请立即停止使用,并避免进一步充电。
注意:聚合物锂电池的铝塑料包比金属壳柔软,并且略有凸起可能更容易检测到,但同样危险。如果电池凸起,请不要刺穿或拆卸电池,然后正确回收。