一、電片厚度變更?在低溫鋰電池利用進(jìn)程中，電片厚度會(huì)產(chǎn)生一定的厚度變更，尤其是石墨負(fù)。據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，低溫鋰電池經(jīng)過高溫存儲(chǔ)跟輪回，輕易產(chǎn)生鼓脹，厚度增加率約6% ~ 20%，其中正膨脹率僅為4%，負(fù)膨脹率在20%以上。低溫鋰電池片厚度變大導(dǎo)致的鼓脹基本起因是受石墨的實(shí)質(zhì)影響，負(fù)石墨在嵌鋰時(shí)形成LiCx(LiC24、? LiC12跟LiC6等)，晶格間距變更，導(dǎo)致形成微觀內(nèi)應(yīng)力，使負(fù)產(chǎn)生膨脹。下圖是石墨負(fù)片在放置、充放電進(jìn)程中的結(jié)構(gòu)變更示用意。?石墨負(fù)的膨脹重要是嵌鋰后產(chǎn)生不可恢復(fù)膨脹導(dǎo)致的。這局部膨脹重要與顆粒尺寸、粘接劑劑及片的結(jié)構(gòu)有關(guān)。負(fù)的膨脹造成卷芯變形，使電與隔閡間形成空洞，負(fù)顆粒形成微裂紋，固體電解質(zhì)相界面(SEI)膜產(chǎn)生決裂與重組，消耗電解液，使輪回機(jī)能變差。影響負(fù)片變厚的因素有很多，粘接劑的性質(zhì)跟片的結(jié)構(gòu)參數(shù)是重要的兩個(gè)。?石墨負(fù)常用的粘接劑是SBR，不同的粘接劑彈性模量、機(jī)械強(qiáng)度不同，對片的厚度影響也不同。片涂布實(shí)現(xiàn)后的軋制力也影響負(fù)片在電池利用中的厚度。在雷同的應(yīng)力下，粘接劑彈性模量越大，片物理擱置反彈越小；充電時(shí)，因?yàn)長i 嵌入，使石墨晶格膨脹；同時(shí)，因負(fù)顆粒及SBR的形變，內(nèi)應(yīng)力完全開釋，使負(fù)膨脹率急劇升高，SBR處于塑性變形階段。這局部膨脹率與SBR的彈性模量跟斷裂強(qiáng)度有關(guān)，導(dǎo)致SBR的彈性模量跟斷裂強(qiáng)度越大，造成不可逆的膨脹越小。?當(dāng)SBR的增加量不一致時(shí)，片輥壓時(shí)受到的壓力就不同，壓力不同使片產(chǎn)生的殘余應(yīng)力存在一定差別，壓力越大殘余應(yīng)力越大，導(dǎo)致前期物理擱置膨脹、滿電態(tài)及空電態(tài)膨脹率增大；SBR含量越少，輥壓時(shí)所受壓力越小，前期的物理擱置、滿電態(tài)跟空電態(tài)的膨脹率就越小；負(fù)膨脹使得卷芯變形，影響負(fù)嵌鋰水平跟Li 擴(kuò)散速率，進(jìn)而對電池輪回機(jī)能產(chǎn)生重大影響。?

　　二、電池產(chǎn)氣引起的鼓脹?? ? ? ?電池內(nèi)部產(chǎn)氣是導(dǎo)致電池鼓脹的另一重要起因，無論是電池在常溫輪回、高溫輪回、高溫?cái)R置時(shí)，其均會(huì)產(chǎn)生不同水平的鼓脹產(chǎn)氣。據(jù)目前研究結(jié)果顯示，引起電芯脹氣的實(shí)質(zhì)是電解液產(chǎn)生分解所致。電解液分解有兩種情況，一個(gè)是電解液有雜質(zhì)，比方水分跟金屬雜質(zhì)使電解液分解產(chǎn)氣，另一個(gè)是電解液的電化學(xué)窗口太低，造成了充電進(jìn)程中的分解，電解液中的E

　　C、DEC等溶劑在得到電子后，均會(huì)產(chǎn)生自由基，自由基反應(yīng)的直接結(jié)果就是產(chǎn)生低沸點(diǎn)的烴類、酯類、醚類跟CO2等。?在低溫鋰電池組裝實(shí)現(xiàn)后，預(yù)化成進(jìn)程中會(huì)產(chǎn)生少量氣體，這些氣體是不可避免的，也是所謂的電芯不可逆容量喪失來源。在充放電進(jìn)程中，電子由外電路達(dá)到負(fù)后會(huì)與負(fù)名義的電解液產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，天賭氣體。在此進(jìn)程中，在石墨負(fù)名義形成SEI，隨著SEI厚度增加，電子無奈穿透克制了電解液的連續(xù)氧化分解。對于SEI的構(gòu)偏見文章：干貨| SEI 是什么？對低溫鋰電池影響這么大！在電池利用進(jìn)程中，內(nèi)部產(chǎn)氣度會(huì)逐步增多，其起因還是因?yàn)殡娊庖褐写嬖陔s質(zhì)或電池內(nèi)水分超標(biāo)導(dǎo)致的。電解液存在雜質(zhì)須要認(rèn)真消除，水分把持不嚴(yán)可能是電解液自身、電池封裝不嚴(yán)引進(jìn)水分、角位破損引起的，另外電池的過充過放濫用、內(nèi)部短路等也會(huì)加速電池的產(chǎn)氣速度，造成電池生效。?在不同體系中，電池產(chǎn)鼓脹水平不同。在石墨負(fù)體系電池中，產(chǎn)氣鼓脹的起因重要還是如上所述的SEI膜生成、電芯內(nèi)水分超標(biāo)、化成流程異樣、封裝不良等，而在鈦酸鋰負(fù)體系中，電池脹氣比石墨/NCM電池體系要重大的多，除了電解液中雜質(zhì)、水分及工藝外，其另一不同于石墨負(fù)的起因是鈦酸鋰無奈像石墨負(fù)體系電池一樣，在其名義形成SEI膜，克制其與電解液的反應(yīng)。在充放電進(jìn)程中電解液始終與Li4Ti5O12名義直接接觸，從而造成電在Li4Ti5O12資料名義連續(xù)還原分解，這可能是導(dǎo)致Li4Ti5O12電池脹氣的基本起因。氣體的重要組分是H2、CO2、C

　　O、CH4、C2H6、 C2H4、C3H8等。當(dāng)把鈦酸鋰單獨(dú)浸泡于電解液中時(shí)，只有CO2產(chǎn)生，其與NCM資料制備成電池后，產(chǎn)生的氣體包含H2、CO2、CO以及少量氣態(tài)碳?xì)浠衔铮⑶易鞒呻姵睾螅挥性谳喕爻浞烹姇r(shí)，才會(huì)產(chǎn)生H2，同時(shí)產(chǎn)生的氣體中，H2的含量超過。這表明在充放電進(jìn)程中將產(chǎn)生H2跟CO氣體。

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