登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
石墨负极的膨胀主要是嵌锂后产生不可恢复膨胀导致的。这部分膨胀主要与颗粒尺寸、粘接剂剂及极片的结构有关。负极的膨胀造成卷芯变形,使电极与隔膜间形成空洞,负极颗粒形成微裂纹,固体电解质相界面(SEI)膜发生破裂与重组,消耗电解液,使循环性能变差。影响负极极片变厚的因素有很多,粘接剂的性质和极片的结构参数是最重要的两个。
石墨负极常用的粘接剂是SBR,不同的粘接剂弹性模量、机械强度不同,对极片的厚度影响也不同。极片涂布完成后的轧制力也影响负极极片在电池使用中的厚度。在相同的应力下,粘接剂弹性模量越大,极片物理搁置反弹越小;充电时,由于Li+嵌入,使石墨晶格膨胀;同时,因负极颗粒及SBR的形变,内应力完全释放,使负极膨胀率急剧升高,SBR处于塑性变形阶段。这部分膨胀率与SBR的弹性模量和断裂强度有关,导致SBR的弹性模量和断裂强度越大,造成不可逆的膨胀越小。
当SBR的添加量不一致时,极片辊压时受到的压力就不同,压力不同使极片产生的残余应力存在一定差别,压力越大残余应力越大,导致前期物理搁置膨胀、满电态及空电态膨胀率增大;SBR含量越少,辊压时所受压力越小,前期的物理搁置、满电态和空电态的膨胀率就越小;负极膨胀使得卷芯变形,影响负极嵌锂程度和Li+扩散速率,进而对电池循环性能产生严重影响。
二、电池产气引起的鼓胀
电池内部产气是导致电池鼓胀的另一重要原因,无论是电池在常温循环、高温循环、高温搁置时,其均会产生不同程度的鼓胀产气。据目前研究结果显示,引起电芯胀气的本质是电解液发生分解所致。电解液分解有两种情况,一个是电解液有杂质,比如水分和金属杂质使电解液分解产气,另一个是电解液的电化学窗口太低,造成了充电过程中的分解,电解液中的EC、DEC等溶剂在得到电子后,均会产生自由基,自由基反应的直接后果就是产生低沸点的烃类、酯类、醚类和CO2等。
在锂电池组装完成后,预化成过程中会产生少量气体,这些气体是不可避免的,也是所谓的电芯不可逆容量损失来源。在首次充放电过程中,电子由外电路到达负极后会与负极表面的电解液发生氧化还原反应,生成气体。在此过程中,在石墨负极表面形成SEI,随着SEI厚度增加,电子无法穿透抑制了电解液的持续氧化分解。关于SEI的形成见文章:干货|SEI是什么?对锂电池影响这么大!在电池使用过程中,内部产气量会逐渐增多,其原因还是因为电解液中存在杂质或电池内水分超标导致的。电解液存在杂质需要认真排除,水分控制不严可能是电解液本身、电池封装不严引进水分、角位破损引起的,另外电池的过充过放滥用、内部短路等也会加速电池的产气速度,造成电池失效。
在不同体系中,电池产鼓胀程度不同。在石墨负极体系电池中,产气鼓胀的原因主要还是如上所述的SEI膜生成、电芯内水分超标、化成流程异常、封装不良等,而在钛酸锂负极体系中,电池胀气比石墨/NCM电池体系要严重的多,除了电解液中杂质、水分及工艺外,其另一不同于石墨负极的原因是钛酸锂无法像石墨负极体系电池一样,在其表面形成SEI膜,抑制其与电解液的反应。在充放电过程中电解液始终与Li4Ti5O12表面直接接触,从而造成电在Li4Ti5O12材料表面持续还原分解,这可能是导致Li4Ti5O12电池胀气的根本原因。气体的主要组分是H2、CO2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C3H8等。当把钛酸锂单独浸泡于电解液中时,只有CO2产生,其与NCM材料制备成电池后,产生的气体包括H2、CO2、CO以及少量气态碳氢化合物,并且作成电池后,只有在循环充放电时,才会产生H2,同时产生的气体中,H2的含量超过50%。这表明在充放电过程中将产生H2和CO气体。
LiPF6在电解液中存在如下平衡:
PF5是一种很强的酸,容易引起碳酸酯类的分解,而且PF5的量随温度的升高而增加。PF5有助于电解液分解,产生CO2、CO及CxHy气体。据相关研究H2的产生来源于电解液中的痕量水,但是一般电解液中的水含量为20×10-6左右,对H2的产量贡献很低。上海交通大学吴凯的实验选用石墨/NCM111做电池,得出的结论是H2的来源是高电压下碳酸酯的分解。目前抑制钛酸锂电池胀气的解决方案主要有三种,第一、LTO负极材料的加工改性,包括改进制备方法和表面改性等;第二、开发与LTO负极相匹配的电解液,包括添加剂、溶剂体系;第三、提高电池工艺技术。
相关阅读:
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
日前,河南林州市人民政府网站发布《关于2025年6月27日拟对林州创锦新能源有限公司年产100万支聚合物锂电池生产项目环境影响报告表作出审批意见的公示》,这一锂电池项目正式迎来阶段性进展。公示信息显示,项目选址河南省安阳市林州市红旗渠经济技术开发区电子产业园,林州创锦新能源有限公司拟投资51
北极星储能网获悉,7月1日,大埔峡能200MW/400MWh独立储能电站示范项目EPC总承包中标候选人公示。第一中标候选人为中国电建集团青海工程有限公司,投标报价33994.8093万元,折合单价0.85元/Wh;第二中标候选人为珠海电力建设工程有限公司,投标报价33920万元,折合单价0.848元/Wh。项目招标人为国家电
作者:陈英健1吴尚1曹元成2杜宝帅3王振兴1欧阳钟文1汤舜2单位:1.华中科技大学,2.华中科技大学电气与电子工程学院,3.国网山东省电力公司电力科学研究院引用本文:陈英健,吴尚,曹元成,等.磁场分选在废旧锂电池正负极材料回收中的应用[J].储能科学与技术,2025,14(5):1918-1927.DOI:10.19799/j.cnki.209
6月28日,交易范围覆盖广东、广西、云南、贵州、海南五省区的南方区域电力市场正式启动连续结算试运行。试运行当天,超过831家电厂和700多家用户参与交易,申报电量达22亿千瓦时,其中501家新能源场站参与报量报价。据了解,南方区域电力市场是国内首个连续运行的区域电力市场,交易范围覆盖广东、广西
北极星储能网获悉,7月2日,欣旺达电子股份有限公司筹划发行H股股票并在香港联合交易所有限公司上市的提示性公告宣布,召开的第六届董事会第十八次会议、第六届监事会第十八次会议,审议通过了公司拟发行H股股票并在香港联合交易所有限公司(以下简称“香港联交所”)上市的相关议案。此次上市旨在深入
作者:陈海生1李泓2徐玉杰1徐德厚3王亮1周学志1陈满4胡东旭1林海波1,2李先锋5胡勇胜2安仲勋6刘语1肖立业7蒋凯8钟国彬9王青松10李臻11康飞宇14王选鹏15尹昭1戴兴建1林曦鹏1朱轶林1张弛1张宇鑫1刘为11岳芬11张长昆5俞振华11党荣彬2邱清泉7陈仕卿1史卓群1张华良1李浩秒8徐成8周栋14司知蠢14宋振11赵新宇16
电动自行车已经不能进楼入户了,难道今后充电宝也要步其后尘?近日,民航局新规实施后,大量无“3C认证”的充电宝被机场拦截。自2025年6月28日起,乘坐境内航班的旅客禁止携带没有3C标识、3C标识不清晰、被召回型号或批次的充电宝上飞机。此规定源于今年以来旅客携带的充电宝等锂电池产品机上起火冒烟
时间:2026年4月23-25日地点:全国农业展览馆(朝阳区北三环东路16号)指导支持:北京市城市管理委员会中国城市环境卫生协会主办单位:北京市市容环境卫生协会北京市园林绿化行业协会北京市公园绿地协会协办单位:天津市市容环境卫生行业协会河北省市容环境卫生协会上海市市容环境卫生协会广东省市容环境
北极星储能网获悉,7月1日消息,上海普利特复合材料股份有限公司控股子公司江苏海四达电源有限公司与浏阳经济技术开发区管理委员会于2025年6月签订《招商项目合作合同终止合同》。公告称,由于近年来新能源行业宏观环境发生变化,经双方协商一致同意终止上述项目投资事宜,并由浏阳经开区管委会收回上
作者:唐从庆蔡京升单位:常熟理工学院材料工程学院引用本文:唐从庆,蔡京升.补钠技术在钠离子电池中的应用进展[J].储能科学与技术,2025,14(5):1884-1899.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.1069本文亮点:1.本文系统归纳了近年来钠离子电池领域补钠技术的研究进展,分别从正极、负极及电解液三个组
说到危险废物,大家都会产生恐惧和害怕,因为都会想到有毒、有腐蚀等等。那么,今天我们就来认识“危险废物”。什么是危险废物?根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的规定,危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的固体废物。危
北极星储能网获悉,6月17日,曼恩斯特发布投资者关系活动记录,对公司固态电池工艺工程师对工艺路线、整线方案、核心设备等内容做了分享,其中提到,今年5月,公司在CIBF展会推出了固态电池极片制造解决方案,其中包含干法粉体处理系统、干法多辊成膜复合系统和湿法电解质薄涂系统,公司在固态电池领域
2024年以来,固态电池产业化按下“加速键”。其中,装备与技术的深度协同是最为明显的表现。4月22日,逸飞激光与金羽新能签署战略合作协议。双方将基于此前的固态电池合作,围绕全极耳固态电池、方形铝壳固态电池的设备研发、工艺优化、市场推广、产业链协同等方面进一步展开全方位的战略合作。此前,
作者:梅悦旎,屈雯洁,程广玉,向永贵,陆海燕,邵晓丹,张益明,王可单位:空间电源全国重点实验室,上海空间电源研究所引用本文:梅悦旎,屈雯洁,程广玉,等.锂离子电池正极补锂技术研究进展[J].储能科学与技术,2025,14(1):77-89.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0767本文亮点:1、本文对当前主流的正极
北极星储能网获悉,1月16日,江苏龙蟠科技股份有限公司发布关于收购山东美多科技有限公司暨关联交易的进展公告。在2024年3月,龙蟠科技拟以现金人民币10,053.92万元收购龙蟠国际控股有限公司(以下简称“龙蟠国际”)持有的山东美多100%股权,并在收购完成后对其增资人民币5,000万元。现山东美多已满足
专利不仅是企业技术创新的成果体现,更是企业研发实力和市场竞争力的重要标志。通过高质量的专利或专利组合,企业可以展示出其在特定技术领域的创新能力与市场优势。从公开数据看,近年来,宁德时代、阳光电源、晶科能源、海博思创、比亚迪、亿纬锂能、大连融科、上海电气、北京普能、中科海钠、卫蓝新
日前,湖南裕能循环科技有限公司2万吨废旧锂离子电池拆解回收利用项目环境影响评价公众参与第二次公示。环评显示,项目位于湖南湘乡经济开发区,建设电池拆解回收仓库和电池拆解回收车间等,综合利用废旧电池、电池包和电池极片等,最终产出电池黑粉。此外,厂区已批复项目(一期)主要建设年产2万吨电
在全球新能源转型的大潮中,动力电池产业正站在一个新的发展前沿。随着“新质生产力”概念在政府报告中的频繁提及,以及《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》的正式出台,国家对锂电行业的高质量发展指明了方向。这些政策举措,结合终端市场需求的持续演进,为行业的创新和发展注入了新的动
北极星储能网获悉,2024年3月1日,美利云发布关于终止重大资产重组审核的决定公告,已终止重大资产重组。早在2022年11月,美利云就公告拟以重大资产置换及发行股份购买资产的方式,购买天津力神电池股份有限公司持有的天津聚元新能源科技有限公司和力神电池(苏州)有限公司100%股权,同时拟募集配套资金
北极星储能网获悉,2月4日,美利云发布公告,拟终止重大资产重组,这意味着该公司用造纸业务替换业务计划告吹。究其原因,可能是由于天津力神两子公司的锂电池业绩不达预期。早在2022年11月10日,美利云发布公告,拟以重大资产置换及发行股份购买资产的方式,购买天津力神电池股份有限公司持有的天津聚
北极星储能网获悉,9月13日,鹏辉能源发布公告,广州鹏辉能源科技股份有限公司及子公司近日收到国家知识产权局颁发的发明专利及实用新型专利证书。其中包括软包扣式锂离子电池及其制作方法、一种高电压快充锂离子电池及其制备方法、一种电池模组固定框架及其电池模组、负压化成装置、一种端板结构及电
近日,惠州比亚迪电池有限公司新能源车用电池极片扩产项目环评文件受理公示。惠州比亚迪电池有限公司拟投资8000万元在现有的比亚迪二期19#和20#厂房建设“惠州比亚迪电池有限公司新能源车用电池极片扩产项目”。本次扩建项目拟新增一条成品极片和一条半成品极芯生产线,本项目生产产品内容和规模为:成
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!