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鋰電池采用卷繞工藝內(nèi)部電芯會有哪些缺陷?

鋰電池采用卷繞工藝內(nèi)部電芯會有哪些缺陷?

發(fā)布人:卷繞電芯缺陷-格瑞普 發(fā)布時(shí)間:2021-12-06 瀏覽次數(shù):3874

卷繞是鋰離子電池制造過程中的關(guān)鍵工藝,它將正,負(fù)極極片和隔膜組裝在一起,如果出現(xiàn)不良品,整個(gè)電芯包括的正負(fù)極極片和隔膜都浪費(fèi)了,良品率對電池制造成本影響比較大,而且影響電池性能和安全性,鋰電池采用卷繞工藝內(nèi)部電芯會有哪些缺陷呢,下面跟格瑞普小編來一起了解一下吧!


一般地常見卷芯內(nèi)部缺陷圖譜如下圖所示,每張圖譜里面都包含正極極片、隔膜和負(fù)極極片。


鋰電池卷繞工藝


圖1:卷芯內(nèi)部缺陷圖譜


其中第一排(a)是正常圖譜,內(nèi)部沒有缺陷。


第二排(b)三張照片出現(xiàn)極片彎曲變形的情況,這種情況可能是卷繞工藝中張力沒有控制好,極片彎折。這種缺陷會導(dǎo)致電池極片在充放電反復(fù)膨脹與收縮時(shí)出現(xiàn)大量褶皺,限制容量發(fā)揮,可能出現(xiàn)析鋰等問題。


第三排(c)的缺陷是隔膜上存在金屬異物,金屬異物可能是極片制備或轉(zhuǎn)運(yùn)過程引入的,比如極片輥壓、裁切等工藝。也可能卷繞工藝極片切斷產(chǎn)生的箔材碎屑。金屬異物會導(dǎo)致電池內(nèi)部微短路,自放電嚴(yán)重,并存在安全隱患。一般檢出方法主要包括電芯絕緣耐電壓測試,高溫老化監(jiān)測自放電k值判定不合格品。


第四排(d)的問題主要是涂層不均勻,包括兩面厚度不同的陰陽面,單側(cè)沒有涂層等。這個(gè)缺陷主要是涂布工藝產(chǎn)生的,或者極片制備工藝中出現(xiàn)的涂層脫落。一般極片輥壓,分切工藝都會設(shè)置CCD檢測,缺陷極片做好標(biāo)記,在卷繞工藝裁切剔除不良品。但是,無法100%保證剔除不良品。如果出現(xiàn)這種情況電池容量損失,而且出現(xiàn)正負(fù)極容量不匹配導(dǎo)致析鋰等問題。


第五排(e)的缺陷是內(nèi)部存在粉塵等非金屬異物,這種情況危害雖然沒有金屬異物嚴(yán)重,但是也會影響電池性能,尺寸比較大時(shí)也可能導(dǎo)致隔膜破解,正負(fù)極微短路的情況。


以上圖譜獲取的方法如下:將整個(gè)卷芯埋入A、B膠環(huán)氧樹脂中,固化保持卷芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。切割截面,并用砂紙打磨,拋光制作樣品,采用掃描電鏡觀察。獲取大量照片,從中找出了這些缺陷圖譜。


鋰電池卷繞工藝電芯缺陷


圖2:卷芯微結(jié)構(gòu)觀察過程


另外,卷繞電芯在拐角處還可能出現(xiàn)極片斷裂的情況,如圖3所示。極片太脆,厚度較大特別容易出現(xiàn)斷裂情況。


鋰電池卷繞工藝電芯缺陷


以上鋰電池采用卷繞內(nèi)部電芯會有哪些缺陷就介紹到這里,相信通過以上介紹大家應(yīng)該對鋰電池采用卷繞工藝內(nèi)部電芯會出現(xiàn)的缺陷應(yīng)該有所了解了。

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