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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 锂离子电池85度baking鼓气可能愿意
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xiangdeng831017

金虫 (初入文坛)

[交流] 锂离子电池85度baking鼓气可能愿意

最近碰到个问题，电池在85degC高温baking后电信出现较严重的鼓气现象，各位高人有没有遇到过类似的现象？从理论上分析可能的愿意是什么？
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1楼 2011-09-13 00:15:04
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

cxksama

荣誉版主 (文坛精英)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
15楼: Originally posted by cxksama at 2011-09-19 20:36:19:
不好意思，今天才想起回复您这个帖子，上次看到的时候比较忙，后来就忘记了
我没有做过LFP，所以这一点上无法说的清楚，而本人也没有组装过电池，所以电池方便组装的影响也无法帮上忙
我从材料方便简单说一下我 ...

我前面说的有点问题，抱歉
水分的主要作用其实不在于气泡，而在于如楼上说的氢氟酸的产生致使电解液的分解
而残余碱的作用是很明显的，除了二氧化碳的可能性以外，还有LiOH的存在很容易吸附水分。
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17楼2011-09-20 10:00:28
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普通回帖

binguhua198612

木虫 (著名写手)
★
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
和你之前不鼓气的工艺有什么工艺上的改动呢？
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2楼2011-09-13 10:25:48
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xiangdeng831017

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by binguhua198612 at 2011-09-13 10:25:48:
和你之前不鼓气的工艺有什么工艺上的改动呢？

工艺上基本没有变动，目前正纠结的查找原因中
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3楼2011-09-13 22:18:31
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cxksama

荣誉版主 (文坛精英)
★
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
和以前的材料相同吗？
你说的严重具体反映到数据上是怎么样的？鼓胀是材料的正常现象，不鼓胀相反不正常了
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5楼2011-09-13 22:42:24
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liucheng200883

至尊木虫 (著名写手)
★
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
xiangdeng831017(金币+1): 2011-09-15 00:42:49
引用回帖:
1楼: Originally posted by xiangdeng831017 at 2011-09-13 00:15:04:
最近碰到个问题，电池在85degC高温baking后电信出现较严重的鼓气现象，各位高人有没有遇到过类似的现象？从理论上分析可能的愿意是什么？

现在很多电池应用商都要求电池能后通过，要求不起火不爆炸，不气鼓。不过我们现在一般做的电池都不会出现这样的情况的，85degC高温baking一般读比较正常。原因分析：1、注液环境，要求严格控制注液环境下的水分，如果注液环境水分含量过高，气鼓就很明显了。2、使用的电解液，要过高温的话，一般使用高温电解液比较好，常规电解液很难通过。3、组装工艺，极片是否在卷绕前干燥，电芯是经过干燥除水，化成后除气是否完全等这都是可以影响的因素。
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6楼2011-09-14 07:54:22
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leimiao_hit

木虫之王 (文学泰斗)
★
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
baking鼓气
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7楼2011-09-14 08:15:09
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jm007

至尊木虫 (知名作家)
★
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
水分   电解液分解
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8楼2011-09-14 08:45:26
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xiangdeng831017

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
5楼: Originally posted by cxksama at 2011-09-13 22:42:24:
和以前的材料相同吗？
你说的严重具体反映到数据上是怎么样的？鼓胀是材料的正常现象，不鼓胀相反不正常了

数据上是baking后鼓气比例约为电芯厚度的30%
对于材料本身的影响能否说的更具体一点？比如说材料中的什么会影响到baking鼓气？请以LFP为例。
谢谢了
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12楼2011-09-15 00:49:35
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zkdashu

铁杆木虫 (正式写手)
★
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
含水量变大，一是电解液，一是极片。化成工艺没动和材料没换基本是水大了，测一下鼓气电池的电解液水分含量

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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13楼2011-09-15 07:40:15
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cxksama

荣誉版主 (文坛精英)
xiangdeng831017(金币+7): 谢谢如此详细的分析 2011-09-19 23:32:27
引用回帖:
12楼: Originally posted by xiangdeng831017 at 2011-09-15 00:49:35:
数据上是baking后鼓气比例约为电芯厚度的30%
对于材料本身的影响能否说的更具体一点？比如说材料中的什么会影响到baking鼓气？请以LFP为例。
谢谢了

不好意思，今天才想起回复您这个帖子，上次看到的时候比较忙，后来就忘记了
我没有做过LFP，所以这一点上无法说的清楚，而本人也没有组装过电池，所以电池方便组装的影响也无法帮上忙
我从材料方便简单说一下我的想法，鼓胀是电池本身就具有的性质，尽管这个性质不好，但是没有办法避免
而鼓胀的程度根据材料也有不同，一般钴酸锂比较小，三元材料比较大
影响鼓胀的因素，说实话，讨论很多，但是确切的理论很少，同样一款材料，你送A公司，测试的鼓胀可能大，送B公司测试的结果可能就小，这个和各个公司的电池制备方法是息息相关的（例如匀浆、压片工艺以及隔膜电解液的选取）。
从材料本身来说，现在我们研究觉得最有可能影响到鼓胀的还是两点（是最有可能，而不是绝对，十几个实验数据说明不了问题），就三元材料来说：

1.水分含量。这个是比较好理解的，水分的存在，会使得高温下蒸发出水汽，鼓胀是理所当然的事情。这个也是比较明显的现象，特别是三元相较于钴酸锂水分高，容易吸水，鼓胀也要大的多。而同样一款材料，夏天的鼓胀比冬天的要大也很频繁。所以，从材料制备角度而言，一定要控制好水分。这需要在工作环境（降湿度）、工艺（除湿手段）、以及包装上多下功夫。另外，建议针对前躯体尝试过烘干技术，也就是在一定温度下将前躯体进行烘干（此温度远高于一般烘干温度，但是低于焙烧温度），去除晶体内层结构中的水分，然后再混Li焙烧。

2.相应的，BET也会影响到这一点。一款材料比表面积越大，其吸附水的能力也相对较强，因此，在可控范围且保证其他性能情况下，尽量别让BET太大。当然，这一影响是根据水分含量而来，这一点因素也并不绝对，只是我个人的观点。

3.残余碱。这一点也比较重要，残余碱较高的情况下，表面残余的LiOH较多，会存在LiOH+CO2=LiCO3的平衡，也就是说，材料表面应为氢氧化锂的大量存在会吸附住大量的二氧化碳气泡。这些气泡中的一部分会在电池起作用之后逸出，从而造成鼓胀。三元材料的残余碱一向较高，其鼓胀也较高。
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15楼2011-09-19 20:36:19
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xdnice

银虫 (小有名气)
★
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
电芯胀气主要是阴极氧化电解液引起的，确切的说是氧化溶剂；但是高温下，负极SEI分解也可能产气，但不是主要的。
材料、电解液添加剂不同胀气也不同。
1、胀气程度：NCA＞NCM＞LCO，一个原因可能是NCA容量高，脱出来的Li较多，因而Ni4+含量多；也可能是NCA中Ni的氧化性比Co高，所以NCA胀气比LCO大多多
2、电解液：添加剂对胀气有很大作用，FEC多，胀气会很大；高温添加剂会抑制胀气，可能是阴极 成膜，降低氧化电解液 程度；也可能是抑制金属离子溶出。
3、水分：一般说，水分对容量影响比较大，水分大，容量低，高温胀气不一定会大，因为容量变低了，Co4+含量会降低；另一方面，水分多，电解液中HF含量比较多，HF可以催化电解液溶剂分解，特别在高温下，所以胀气也可能会大。
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16楼2011-09-19 22:08:56
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xdnice

银虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
水分大，一般电芯胀气也大，电芯容量偏低……
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18楼2011-09-20 22:27:22
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ausgu

至尊木虫 (著名写手)
学习了，谢谢大家
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19楼2013-07-13 14:15:54
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dgdxdd

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
85度烘烤时间多久？
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20楼2013-11-15 20:50:39
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curtain_V5

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
控制水分；
确定电解液体系适不适合高温。
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21楼2016-06-06 21:06:45
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9108839744楼
2011-09-13 22:35   回复  
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
lxzhq9楼
2011-09-14 09:48   回复  
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
hjsuzhou10楼
2011-09-14 09:59   回复  
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davidfrela11楼
2011-09-14 10:00   回复  
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buaa_fc14楼
2011-09-15 22:23   回复  
xiangdeng831017(金币+1):谢谢参与
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