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锂离子电池为什么会膨胀

作者:劲昶电子2022-03-31 15:08:46

近年来,锂离子电池由于其能量高、安全系数高等特点,在加工制造业中得到了广泛的使用。即使锂离子的安全系数远远高于铅酸蓄电池的安全系数,倘若操作不当或制造水平不均,仍存在一定的安全风险。锂离子电池为什么会膨胀?本文将分析锂离子电池包膨胀的原因。

充电时膨胀

锂离子电池充电时,电池温度会稳步上升,但在正常情况下不会超过一定的额定温度。关键取决于客户使用方式,倘若客户在使用时操作不当,如过充过放,或者在极端恶劣的环境中使用,都可能导致电池温度上升。

常见原因:短路故障、过热等导致锂离子电池电解液超温,温度持续上升。加工制造过程中的环境污染、机械设备破损、陈旧等问题,导致可充电电池金属涂层不规整,电解液渗入粉尘颗粒。这些因素都可能驱动电池在使用过程中出现膨胀,带来更大的安全风险。

循环时膨胀

当充电电池在呼吸系统中运行时,薄膜厚度会随着循环次数的增加而增加。在正常条件下,存在正常的年膨胀率,铝壳电池情况较为明显,这属于正常的电池物理反应。但如果壳层厚度过度增加或内部原料减少,则可缓解膨胀速度。电池的均匀加工制造水平、金属电极涂层是否规整,都直接影响膨胀程度。

短路故障

一般情况下,焊接位置存在偏差,焊点应位于底部或侧面,但许多电池未按标准焊接。部分焊接特性较差,需要使用大电流焊接,导致内部高温焊接不合理,从而引起锂离子电池内部短路。短路故障常常引发化学变化,产生大量热量,同时薄膜会出现共振现象,导致溶解气化,最终电池被撑起膨胀。

◇ 警告:短路短路故障常常发生化学变化,会出现大量的热值,薄膜会出现共振原理来溶解气化,导致充电电池被提升膨胀。

长期放置老化

电池长时间不使用,且没有进行妥善的存储处理,长期暴露在空气中时,电量会自然散失。空气中的气体具有导电性,长时间的放电相当于电池的直接接触短路。锂离子电池的工作原理决定了这种结构变化会引发化学变化,从而产生大量热量,导致电池膨胀。

总结: 锂离子电池膨胀的主要原因包括充电过热、循环老化、内部短路、长期存放等。        
正确使用、规范存储、定期维护可有效降低电池膨胀的风险。