制造和设计上的缺陷也是鼓包的一大元凶。如果封装不良,空气中的水分进入电池芯内部,会引起电解液分解产生气体。或者在流拉程中,Pocket表面被人为或机械损坏,比如出现针孔,水分就会趁虚而入,导致内部产气。
电池为什么会起鼓?
电池起鼓的一个主要原因就是内部产生了过多的气体。当电池单格工作电压超过2.3V时,电池就会开始析出气体。这就好比烧开水产生的蒸汽,力量非常大。如果大量析气导致电池内部空间不足,无法容纳这些气体,就会把电池撑得鼓起来。
充电器的参数不匹配也会引发问题。如果我们使用的充电器,其设定的电压和电流参数高于电池额定的标准,就像给小马拉大车,强行大电流充电,会使得电池内部反应剧烈,产生大量气体和热量,最终将电池充鼓。
电池角位的破损也是一个隐蔽的原因。由于折边角位铝的特殊变形,气袋晃动会扭曲角位,导致铝塑膜破损,特别是在电芯越大、氟袋越大的情况下越容易破损。一旦失去封水的阻隔作用,水分进入就会引起胀气。
化成流程异常会直接导致电池电芯胀气。如果错误的化成流程被应用,电池电芯就会发生不可逆的气体生成。此外,电池内部水含量超标也是关键,无论是电解液本身水含量高,还是Baking后裸电芯残留水分超标,都会让电解液在化成或Degassing后产生气体。
电芯内部的腐蚀问题不容忽视。当电芯发生腐蚀时,铝屑被反应消耗,原本对水起到阻隔作用的铝层失效,水分侵入后便会发生胀气。如果真空抽气异常,比如机器真空度不够或熟辐射区过大导致抽气刺刀无法有效刺破Pocket袋,抽气不彻底也会留下隐患。
SEI膜的不稳定性在容量测试充放电过程中会导致电芯轻微鼓胀。另外,操作失误导致的带电电芯两Tab接触短路,会使电池迅速发热鼓气,同时电压骤降,Tab会被烧黑。内部阴极短路也会引起迅速放电发热和严重鼓气。
用户的使用习惯不当也会让电池鼓包。比如经常过充或过放,这会让电池内部发生类似短路的剧烈反应,生成大量热量,导致电解质分解气化。此外,长期满电储存、频繁大电流充放电,或者电池破损导致水分进入,都会造成鼓包。
内阻过高也是导致电池鼓胀的重要因素。当电池内阻大,且通过一定电流时,根据电压等于电流乘电阻的原理,工作电压会迅速升高。这时候,电池还没到正常的充电截止电压,就已经因为过热而提前析气,长期如此就会导致电池变形。