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软包装锂离子电芯腐蚀分析①

2017-03-27

电池工业 2017年6期

史 册

(天津三星SDI有限公司开发中心,天津 武清 301726)

1 前言

锂离子电池在我们日常生活中非常重要。与其他二次电池对比,锂离子电池具有非常高的能量密度,这导致其在便携式电子设备中得到广泛应用,尤其是可具有灵活尺寸的软包装锂离子电池(电池由电芯和印刷电路板等组成,其核心部件是电芯)。但是,软包装锂离子电芯在移动终端时常会发生电芯腐蚀现象,例如2015年,国内销量前10名的手机V公司和O公司(这里使用代码),其两款手机电池均出现大批量腐蚀问题,电池中的电芯分别采用软包装叠片工艺和卷绕工艺。这起事故持续近半年才彻底解决,严重影响了其手机的品牌形象。软包装锂离子电芯主要由电极活性材料,电解液,隔离膜,和铝塑复合膜的外包装组成。过去的20年中,电极活性材料、电解液、隔离膜方面的研究很多。在回顾目前的文献之后,我们发现有采用某种金属(Cu, Fe, Al, Ti, Cr)作为锂离子电芯集流体,来研究其电化学行为和钝化过程[1]。一些文献也在讨论采用全氟阴离子的锂盐作为添加剂,来研究抑制Al集流体的腐蚀[2],采用保护膜的方式来保护Al集流体[3],如何增强电芯性能[4],以及分析电芯的失效统计学[5]。不幸的是,很少有对铝塑复合膜和其稳定性进行研究的文献,但作为一位锂离子电芯研发工程师,我们会在日常工作中偶尔遇到电芯腐蚀现象。所以在此文章中,我们将讨论一下软包装锂离子电芯的腐蚀。

2 实验

2.1 商业化锂离子电芯制备

卷绕结构的商业化软包装锂离子电芯,型号355568,充放电电压3.0V~4.35V,典型容量2080mAh。……

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