
【导读】本文专注于解析软包电池胀气的原因及其控制策略。让我们一起深入探讨这一领域的重要问题。
软包电池胀气,一直以来都是行业关注的重点问题。究其原因,主要涵盖了以下几个方面:
一、封装问题。Top sealing、Side sealing和Degassing等三边封装过程中,任何一方的失误都可能导致电池芯出现问题。尤其以Top sealing和Degassing的情况居多。前者主要是因为Tab位的密封不良,后者则主要是因电解液和凝胶影响导致的PP与Al的脱离。这些问题都会使得空气的水分进入电池芯内部,进一步导致电解液分解产生气体。
二、Pocket表面破损。在电池芯的流拉过程中,可能会出现异常损坏或人为导致Pocket出现破损(如),使水分侵入电池芯。
三、角位破损。在电池制造过程中,由于折边角位的特殊变形以及气袋晃动造成的扭曲,可能导致Al的破损。这种情况在电池芯较大、气袋较大的情况下更为常见。为了防止这种情况,可以在角位增加皱纹胶或热熔胶进行缓解。并且在整个生产过程中,需要特别注意防止气袋的移动以及避免电芯在老化板上的摆动。
四、电池芯内部水分超标。对电池芯内水分含量有着严格的要求,一旦超标,电解液在化成或Degassing过程中可能会失效并产生气体。造成水分超标的原因可能源于电解液本身的水分含量超标、Baking后裸电芯的水分超标或是干燥房的湿度超标。面对这种情况,需要进行工序的详细检查以追溯问题的源头。
五、化成流程异常。不正确的化成流程也可能导致电池芯出现胀气问题。
六、SEI膜不稳定。在电池的充放电过程中,SEI膜的功能不稳定也可能导致轻微的胀气问题。
七至十、过充、过放、短路和内部短路。电池芯因流程、机器或保护板的异常导致的过充或过放,会因严重鼓气而引发问题。操作失误导致的短路也会使电池芯鼓气并导致电压迅速下降。内部短路的原因众多,如设计问题、隔离膜的状态变化、Bi-cell错位等。
十一、腐蚀问题也不可忽视。电池芯的腐蚀会导致铝层的反应消耗,使其失去对水分的阻隔作用,从而产生胀气。
十二、真空抽气异常也是一大原因。系统或机器故障导致的真空度异常,或是Degassing抽气的不彻底都可能引发胀气问题。例如,如果Vacuum Sealing的热辐射区过大,可能导致Degassing抽气无法有效刺破Pocket袋,造成抽气不干净。
为了有效控制软包电池的胀气问题,我们需要严格把控制造工艺过程的各个环节:首先确保电芯卷绕完成后的充分干燥以避免膜片中水分含量超标;其次严格控制真空烘烤后电芯到注液的时间以及干燥房的湿度;再次保障注液手套箱的密封性;然后控制电解液中的水分和游离酸含量;规范电解液的存储环境及密封条件以防止过量水分的进入;采用闭口加压化成或外置气囊化成后抽真空封口排气的方式;通过多步化成和高温搁置工艺确保产气完全;最后提高封装的可靠性。通过这些措施的实施,我们可以有效防止电池内部水分过量引起的胀气问题,从而提高电池的性能和安全性。
