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鋰離子電池鼓脹是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，特別是大的鋁殼和軟包電池，鋰電池鼓脹的原因分為三類(lèi):

一是電池極片的厚度變化導(dǎo)致的鼓脹；

二是由于電解液氧化分解產(chǎn)氣導(dǎo)致的鼓脹。

三是電池封裝不嚴(yán)引進(jìn)水分、角位破損等工藝缺陷引起的鼓脹。

電池鼓脹，一方面電池厚度和應(yīng)力的改變可能引起電池性能的變化,對(duì)電池的壽命和可靠性造成不利的影響。另一方面也制約了電池的成組設(shè)計(jì)。

電池內(nèi)部產(chǎn)氣是導(dǎo)致電池鼓脹的一個(gè)重要原因，無(wú)論是電池在常溫循環(huán)、高溫循環(huán)、高溫?cái)R置時(shí)，其均會(huì)產(chǎn)生不同程度的鼓脹產(chǎn)氣。據(jù)目前研究結(jié)果顯示，引起電芯脹氣的本質(zhì)是電解液發(fā)生分解所致。

一、電池極片的厚度變化又存在以下幾種情況：

（1）極片輥壓后，擱置時(shí)厚度的反彈，壓實(shí)密度越大反彈越大；在相同的應(yīng)力下，粘接劑彈性模量越大，極片擱置反彈越小，干燥也會(huì)導(dǎo)致極片反彈。

（2）極片吸收電解液溶脹，極片厚度增加。

（3）充放電過(guò)程中，鋰嵌入導(dǎo)致晶格參數(shù)變化引起的電極膨脹。

本文主要介紹鋰離子電池石墨負(fù)極鋰化以及極片膨脹過(guò)程。

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原因，無(wú)論是電池在常溫循環(huán)、高溫循環(huán)、高溫?cái)R置時(shí)，其均會(huì)產(chǎn)生不同程度的鼓脹產(chǎn)氣。電池在首次充放電過(guò)程中，電極表面會(huì)形成SEI (Solid Electrolyte Interface)膜。負(fù)極SEI膜的形成主要來(lái)于EC(Ethylene Carbonate)的還原分解，在烷基鋰和Li₂CO₃的生成的同時(shí)，會(huì)有大量的CO和C₂H₄生成。溶劑中的DMC (Dimethyl Carbonate)、EMC (Ethyl Methyl Carbonate)也會(huì)在成膜過(guò)程中成RLiCO₃和ROLi，伴隨產(chǎn)生CH₄、C₂H₆和C₃H₈等氣體與CO氣體。在PC (Propylene carbonate)基電解液中，氣體的產(chǎn)生相對(duì)較多，主要是PC還原生成的C₃H₈氣體。儲(chǔ)存和長(zhǎng)期充放電過(guò)程中也會(huì)有氣體的產(chǎn)生，對(duì)于密封的鋰離子電池而言，大量的氣體出現(xiàn)會(huì)造成電池氣脹，從而影響電池的性能，縮短電池的使用壽命。

在不同體系中，電池產(chǎn)鼓脹程度不同。在石墨負(fù)極體系電池中，產(chǎn)氣鼓脹的原因主要還是如上所述的SEI膜生成、電芯內(nèi)水分超標(biāo)、化成流程異常、封裝不良等，而在鈦酸鋰負(fù)極體系中，產(chǎn)業(yè)界普遍認(rèn)為 Li₄Ti₅O₁₂電池的脹氣主要是材料自身容易吸水所導(dǎo)致的，但沒(méi)有確切證據(jù)來(lái)證明這一猜測(cè)。

三、工序異常導(dǎo)致產(chǎn)生氣體引起膨脹

　
封裝不良，由封裝不良所引起脹氣電芯的比例已經(jīng)大大地降低。前面已經(jīng)介紹了引起Top sealing、Side sealing和Degassing三邊封裝不良的原因，任何一邊封裝不良都會(huì)導(dǎo)致電池芯，表現(xiàn)以Top sealing 和Degassing居多，Top sealing主要是Tab位密封不良，Degassing主要是分層（包括受電解液和凝膠影響導(dǎo)致PP與Al脫離）。封裝不良引起空氣中水分進(jìn)入電池芯內(nèi)部，引起電解液分解產(chǎn)生氣體等。 　

四 抑制異常產(chǎn)氣的措施

抑制異常產(chǎn)氣需要從材料設(shè)計(jì)和制造工藝兩方面著手。