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化成上柜不可忽視的低壓現象

文章來源(yuan):PNAS普納(na)斯能源(yuan)官網 人氣:204 發表時間:2025-08-27 17:10:04
一.極片邊緣有毛刺或掉料 極片要是切得不齊,邊緣留著細小的毛刺,就像一根根小針,很可能戳穿隔膜,讓正負極直接接觸。這種“物理短路” 雖然電流不大,但足以讓電壓慢慢往下掉。尤其在疊片工藝里,極片對齊...
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一、極片邊緣有毛刺或掉料(liao)


極片(pian)要是切得不齊(qi),邊(bian)緣留著(zhu)細(xi)小(xiao)的(de)毛(mao)刺(ci),就像一根(gen)根(gen)小(xiao)針,很可能戳穿(chuan)隔膜(mo),讓正(zheng)負極直接接觸。這種“物(wu)理(li)短路” 雖然(ran)電(dian)流不大,但足以讓電(dian)壓慢(man)慢(man)往下掉(diao)。尤(you)其在(zai)疊片(pian)工藝(yi)里(li),極片(pian)對齊(qi)度(du)差一點,邊(bian)緣毛(mao)刺(ci)就更容易刺(ci)穿(chuan)。


還(huan)有涂(tu)(tu)布時的掉(diao)料問題,負極(ji)(ji)石墨涂(tu)(tu)層(ceng)要是有顆粒脫落,卡(ka)在正負極(ji)(ji)之(zhi)間,也(ye)會(hui)形(xing)成局部(bu)導通。造成化(hua)成前低電壓。


二、隔膜(mo)出(chu)現缺陷


隔膜是正負極(ji)之間的(de)“防火墻(qiang)”,可它(ta)要(yao)是有(you)針孔、薄點,或(huo)者在(zai)封裝(zhuang)時被折皺、劃破,就形同虛。出現這類情(qing)況就可能造(zao)成微短路,導致(zhi)化(hua)成前低電壓。


三(san)、封(feng)裝(zhuang)不牢


電芯(xin)封裝講究“密不(bu)(bu)透(tou)風”,但要是鋁塑(su)膜熱封時(shi)壓(ya)力不(bu)(bu)均、溫度不(bu)(bu)夠,就(jiu)可能留(liu)下(xia)微小縫隙。空氣中的(de)水分(fen)趁(chen)機鉆進去,和電解液里的(de)鋰鹽反應(ying),生(sheng)成 HF 等雜(za)(za)質(zhi),這些雜(za)(za)質(zhi)會引發副反應(ying),消耗電芯(xin)的(de) “初始能量”,導致電壓(ya)下(xia)降。


四、極耳(er)焊接異常


極耳作(zuo)為鋰(li)離(li)子電池(chi)(chi)中至(zhi)關(guan)重要(yao)的電流傳導部件,其焊接(jie)(jie)質量對電池(chi)(chi)性(xing)能影響深遠。當正(zheng)極耳與鋁塑膜的焊接(jie)(jie)存在(zai)虛(xu)焊、假焊問題時(shi),原本應緊(jin)密貼合的導電界面會產生微小間隙。這些間隙致使(shi)電流通(tong)過時(shi)遭遇阻(zu)礙(ai),接(jie)(jie)觸(chu)電阻(zu)大幅攀(pan)升(sheng),相較于正(zheng)常(chang)焊接(jie)(jie)狀態,電阻(zu)值甚至(zhi)可增加數(shu)倍乃至(zhi)數(shu)十倍。


極(ji)耳(er)膠(jiao)的密封狀況同(tong)樣不(bu)容小(xiao)覷。極(ji)耳(er)膠(jiao)不(bu)僅承擔(dan)著(zhu)固(gu)定(ding)極(ji)耳(er)的作用(yong),更是隔絕電解(jie)液與外部(bu)環境的重(zhong)要屏障。一旦極(ji)耳(er)膠(jiao)未能完全覆蓋或存(cun)在縫隙(xi),具有強腐(fu)蝕性的電解(jie)液便會順著(zhu)極(ji)耳(er)與鋁塑膜(mo)之(zhi)間(jian)的微(wei)小(xiao)縫隙(xi)滲透。起(qi)初,這(zhe)(zhe)種滲透可能僅造成局部(bu)區域的腐(fu)蝕,使金屬材(cai)料發生(sheng)氧化(hua)或溶解(jie)。但隨著(zhu)時間(jian)推移,腐(fu)蝕區域不(bu)斷擴大,相鄰的正負極(ji)材(cai)料逐漸(jian)暴露并相互接觸(chu),進(jin)而形(xing)成微(wei)短路(lu)。微(wei)短路(lu)雖不(bu)會立刻導(dao)致電池失效,卻會持續消耗電池內部(bu)的活性物質。這(zhe)(zhe)也會造成化(hua)成前低壓現象。


五、電解液注入量少,浸潤不良


電(dian)解液注入量少,注液后(hou)電(dian)芯浸潤不良(liang),會使(shi)正負(fu)極材料無(wu)法充分與電(dian)解液接觸,形成局部“干區”。這(zhe)導致正負(fu)極間離子傳導受阻,無(wu)法建(jian)立穩定電(dian)勢差,直接拉低開路電(dian)壓(ya)。更關鍵(jian)的是,未(wei)浸潤區域可能殘留空氣,在封裝后(hou)形成微小氣泡。氣泡處極片易發生局部氧化,引發副反應(ying)消耗活性(xing)物質(zhi),進(jin)一步降低電(dian)壓(ya)。


六(liu)、極(ji)片磁(ci)性物(wu)質超(chao)標(biao)


磁(ci)性(xing)物(wu)質(zhi)(zhi)超標會導致(zhi)化(hua)成前(qian)低電(dian)(dian)壓,主要(yao)因磁(ci)性(xing)顆(ke)粒(如鐵、鎳碎屑)具(ju)有導電(dian)(dian)性(xing),混入電(dian)(dian)芯后會穿(chuan)透隔膜形成導電(dian)(dian)橋,使正負極直接微短路,消(xiao)耗(hao)電(dian)(dian)量(liang),拉低電(dian)(dian)壓。且這些顆(ke)粒會催化(hua)電(dian)(dian)解(jie)液分解(jie),產(chan)生副反應消(xiao)耗(hao)活性(xing)物(wu)質(zhi)(zhi),加劇電(dian)(dian)壓下降。


七、小結


化成前的(de)(de)低電壓(ya),就像電芯給我們的(de)(de)“預警信號(hao)”。它不是單一原因造成的(de)(de),而(er)是極片、隔膜、封裝、材料(liao)等(deng)多環(huan)節問(wen)(wen)題的(de)(de)集中體現。所以我們需要(yao)重視化成前低壓(ya)的(de)(de)情況,做(zuo)好排查與防范,以防后續出現更大(da)的(de)(de)問(wen)(wen)題。


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