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在正常電壓范圍內，產(chan)氣(qi)量較(jiao)少，而且大(da)多為碳氫化合物，當有(you)異常產(chan)氣(qi)發生(sheng)時，會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量氣(qi)體，破壞(huai)電極界面結構，導致電解液分解失(shi)效，嚴重時沖(chong)破封裝區造(zao)成(cheng)漏液，腐(fu)蝕危險。

抑制異常產(chan)氣需要從材(cai)料設計(ji)和(he)制造工藝兩方面著手。

首先要設計優化材料(liao)及電(dian)解液(ye)體系(xi)，保證形成致密穩(wen)定的(de)SEI膜，提高(gao)正極材料(liao)的(de)穩(wen)定性，抑制異(yi)常產氣的(de)發生(sheng)。針對電(dian)解液(ye)的(de)處(chu)理(li)常常采用添加少量(liang)的(de)成膜添加劑的(de)方法使SEI膜更均勻(yun)、致密，減少電(dian)池在使用過程中的(de)SEI膜脫落和再生(sheng)過程產氣導致電(dian)池鼓脹。

相關研究已有(you)報道并在實際中(zhong)得(de)到(dao)應用(yong)，如哈爾濱理(li)工大學(xue)的(de)成(cheng)(cheng)夙等報道，使用(yong)成(cheng)(cheng)膜添(tian)加(jia)劑(ji)VC可以減(jian)少(shao)電池氣(qi)脹現象。但研究多集中(zhong)在單組分添(tian)加(jia)劑(ji)上(shang)，效果(guo)有(you)限。華(hua)東(dong)理(li)工大學(xue)的(de)曹長(chang)河等人，采用(yong)VC與PS復合作為新型電解液成(cheng)(cheng)膜添(tian)加(jia)劑(ji)，取得(de)了(le)很好(hao)的(de)效果(guo)，電池在高溫擱(ge)置(zhi)和循環過程中(zhong)產(chan)氣(qi)明顯減(jian)少(shao)。

研究表(biao)(biao)明(ming)，EC、VC形成的(de)(de)SEI膜組(zu)分(fen)為(wei)線性烷基(ji)碳酸(suan)鋰(li)(li)，高(gao)溫(wen)下(xia)附(fu)在LiC的(de)(de)烷基(ji)碳酸(suan)鋰(li)(li)不穩定，分(fen)解(jie)生成氣體(如CO2等(deng))而產(chan)生電(dian)(dian)池鼓脹。而PS形成的(de)(de)SEI膜為(wei)烷基(ji)磺酸(suan)鋰(li)(li)，雖膜有缺(que)陷，但存在著一定的(de)(de)二(er)(er)維結(jie)構(gou)(gou)，附(fu)在LiC高(gao)溫(wen)下(xia)仍較(jiao)穩定。當VC和(he)PS復合使(shi)用(yong)時，在電(dian)(dian)壓較(jiao)低時PS在負極表(biao)(biao)面形成有缺(que)陷的(de)(de)二(er)(er)維結(jie)構(gou)(gou)，隨著電(dian)(dian)壓的(de)(de)升高(gao)VC在負極表(biao)(biao)面又形成線性結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)烷基(ji)碳酸(suan)鋰(li)(li)，烷基(ji)碳酸(suan)鋰(li)(li)填充于(yu)二(er)(er)維結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)缺(que)陷中(zhong)，形成穩定附(fu)在LiC具有網(wang)絡(luo)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)SEI膜。此種結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)SEI膜大大提(ti)高(gao)了其穩定性，可以有效(xiao)抑(yi)制由(you)于(yu)膜分(fen)解(jie)導致的(de)(de)產(chan)氣。

此外(wai)由(you)于(yu)正(zheng)極(ji)(ji)鈷酸鋰材料與電解(jie)液的(de)相(xiang)互作(zuo)用，使其(qi)分(fen)解(jie)產物會催(cui)化電解(jie)液中溶(rong)劑分(fen)解(jie)，所(suo)以(yi)對于(yu)正(zheng)極(ji)(ji)材料進(jin)行表(biao)(biao)面(mian)包覆(fu)，不(bu)但可以(yi)增加材料的(de)結構(gou)穩定性，還可以(yi)減少正(zheng)極(ji)(ji)與電解(jie)液的(de)接(jie)觸(chu)，降低活性正(zheng)極(ji)(ji)催(cui)化分(fen)解(jie)所(suo)產生(sheng)的(de)氣(qi)體。因(yin)此，正(zheng)極(ji)(ji)材料顆粒(li)表(biao)(biao)面(mian)形成穩定完(wan)整的(de)包覆(fu)層也是目前(qian)的(de)一大(da)發展方向。

其(qi)次要嚴格(ge)控制(zhi)制(zhi)造(zao)工藝過程(cheng)參數，保證封(feng)裝可靠性，防(fang)止電(dian)池內(nei)部水分(fen)過量(liang)引(yin)起的脹氣，控制(zhi)方法(fa)如下：

(1) 電芯(xin)卷繞完(wan)成后干(gan)燥充分，防止膜片(pian)中水分含量超標(biao)；

(2) 嚴格(ge)控制真(zhen)空烘烤后電(dian)芯到注液時(shi)間及干燥(zao)房濕度；

(3) 保證注液手套箱密封性；

(4) 控(kong)制電解液中水分和(he)游離酸含量；

(5)規范電(dian)解液(ye)存儲環(huan)境及(ji)密(mi)封條件，防止(zhi)電(dian)解液(ye)在使用及(ji)存放過(guo)程中進入過(guo)量水分；

(6) 采用閉口加(jia)壓化成(cheng)或(huo)者外置氣(qi)囊化成(cheng)后抽(chou)真空封口排氣(qi)；

(7) 采用多(duo)步化(hua)成和高溫擱置工(gong)藝，保證產氣完全；

(8) 提高(gao)封裝可靠性。

總結(jie)

脹(zhang)氣(qi)的(de)(de)(de)產生主要(yao)有(you)正常(chang)(chang)化成產氣(qi)和異常(chang)(chang)產氣(qi)，要(yao)想抑(yi)制(zhi)(zhi)電(dian)池(chi)后期(qi)的(de)(de)(de)異常(chang)(chang)產氣(qi)，需(xu)要(yao)從材料(liao)(liao)設計(ji)優化和工藝控制(zhi)(zhi)兩方面(mian)著手；選用具(ju)有(you)穩定完(wan)整包覆層的(de)(de)(de)正極材料(liao)(liao)，阻隔電(dian)解(jie)液與正極反應分(fen)解(jie)，匹(pi)配具(ju)有(you)成膜添(tian)加劑的(de)(de)(de)電(dian)解(jie)液，有(you)效保證(zheng)SEI膜的(de)(de)(de)穩定性(xing)是抑(yi)制(zhi)(zhi)產氣(qi)發生的(de)(de)(de)前提，工藝過程中(zhong)要(yao)保證(zheng)封裝可靠性(xing)，加強控制(zhi)(zhi)水(shui)及氧氣(qi)等體系敏感物(wu)質進入電(dian)池(chi)內(nei)部是有(you)效解(jie)決電(dian)池(chi)脹(zhang)氣(qi)的(de)(de)(de)途(tu)徑。