锂离子动力电池铝壳壳体电位研究
锂离子动力电池铝壳壳体电位研究
河南科技•创新驱动、.........................................>锂离子动力电池铝壳壳体电位研究蔡晓利郭毓优(中航锂电(洛阳)有限公司，河南洛阳471003)摘要:分析影响锂离子动力电池外壳电位的影响因素，结果表明：壳体表面残留的电解液，电芯外层隔膜破 损，极耳包肢不完整均会影响壳体电位;正极对壳体电位超过IV,会导致壳体腐蚀的发生。
为避免壳体发生 腐蚀，通常采用的方法有对电芯外部增加绝缘保护袋，在铝壳内部增加绝缘保护涂层，对极耳进行绝缘胶纸 全覆盖。
关键词:锂离子动力电池;铝壳电位;腐蚀中图分类号:TM912 文献标识码:A文章编号=1003-5168(2016) 12-0142-02Study on the Potential of Aluminum Can of Lithium Ion PowerBatteryCai Xiaoli Guo Yuyou(China Aviation Lithium Battery Co, Ltd., Luoyang Henan 471003)Abstract：The influence factors of the potential of aluminum can of lithium ion oower battery was analyzed,the results showed that:the residual electrolyte on aluminum cans,the damage of the cell5s outer separator,the incompleteness of the tapes on tab,all these factors influenced the potential of aluminum can;The potential difference between the positive electrode and aluminum cans going over IV would cause the corrosion of aluminum cans.In order to avoid such problems,it is often advisable to increase insulation bags out of cells,to increase insulation coating layers on the inner surface of aluminum cans,or to tally cover tabs by insulation tapes.Keywords：lithium ion powerbattery;the potential of aluminum can;corrosion由于环境污染严重以及石油能源的危机，锂离子电 池以其高的能量密度、环境友好等优点，得到重点关注。
锂离子动力电池湿法回收工艺研究现状
锂离子动力电池湿法回收工艺研究现状刘贵清;王芳【摘要】随着电动汽车的大力推广使用,每年动力锂电池的报废量也不断增长,废旧电池中含有大量的镍、钴、锰、锂等有价金属元素,具有非常高的经济回收价值.本文就锂离子动力电池的回收现状,分析了其有价金属回收的主要四种方法,并针对现阶段的研究热点湿法冶金处理工艺进行具体分析探究,包括浸出工艺、金属离子分离提纯工艺等,最后综合各研究成果总结了一些回收试验工艺技术路线.【期刊名称】《中国资源综合利用》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】5页(P88-92)【关键词】锂离子动力电池;金属回收;湿法冶金;酸浸出;分离;提纯【作者】刘贵清;王芳【作者单位】东北大学冶金学院,沈阳 110819;江苏北矿金属循环利用科技有限公司,江苏徐州 221006;江苏北矿金属循环利用科技有限公司,江苏徐州 221006【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长和使用携带轻便等优势，在电动交通工具电源方面有着广泛应用。
随着电动汽车产业蓬勃发展，动力锂离子电池的产量和消费量急剧增长，同时报废量也不断增长。
预测到2020年，动力锂电池的报废量将达到50万t，2025年将超过200万t。
对车用动力锂离子电池而言，其主要结构和组成如表1所示[1]。
表1 锂离子电池主要结构及组成主要结构主要材料组成含量（%）电池壳铝壳、铝塑复合膜、不锈钢20～25电芯正极LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4、三元材料等25～30电芯负极石墨等碳材料14～19电芯隔膜有机或陶瓷隔膜约5电芯电解液LiPF6溶液，碳酸乙烯酯，碳酸甲乙酯10～15电芯集流体铝箔、铜箔10～16由表1可知，车用动力锂离子电池含有大量的镍、钴、锰、铝、铜等有价金属。
其平均含量水平远高于原生矿石品位，具有极高的回收价值。
若这些废旧电池被随意丢弃，不仅造成资源的浪费，而且会给环境带来严重的污染。
锂离子电池铝壳腐蚀漏液研究
锂离子电池铝壳腐蚀漏液研究
锂离子电池铝壳腐蚀漏液研究是一个重要的问题，因为它影响到电池的安全性能和使用寿命。
锂离子电池在充放电过程中，负极的锂离子会迁移到正极，同时电子通过外部电路流动。
铝壳作为电池的外壳，具有保护内部结构的作用。
然而，由于铝金属晶格八面体间距大小与锂金属相近，在铝金属嵌锂电位下容易与锂离子发生嵌锂反应生成A1Li合金，导致锂离子铝壳电池铝壳
发生电化学腐蚀。
在方型铝壳电池中，铝壳的腐蚀现象主要表现为电池侧边、底部腐蚀穿孔，导致电解液外泄。
通过腐蚀异常电池拆解和元素分析，得出电池铝壳的腐蚀机理可能是存在铝壳化学腐蚀与铝壳电化学腐蚀两类腐蚀反应。
为了更好地观察铝壳腐蚀情况，可以进行电池负极与壳体短路铝壳腐蚀实验。
实验方法是将方壳锂离子电池的负极与壳体进行短路处理，使铝壳处于较低电位下，观察其腐蚀情况。
此外，还可以研究电池在充放电的使用过程中是否会加剧电化学壳体腐蚀漏液现象。
实验方法是通过对比不同充放电条件下的电池性能，观察其腐蚀情况。
总之，锂离子电池铝壳腐蚀漏液是一个需要深入研究的问题。
通过实验和理论分析，可以深入了解其腐蚀机理和影响因素，为解决这一问题提供科学依据。
同时，也可以为锂离子电池的安全性能和使用寿命提供保障。
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究锂离子电池作为当前广泛使用的高能量密度电池，在移动通讯、电动车辆和储能等领域得到了广泛应用。
然而，锂离子电池在长时间使用过程中，可能会出现铝壳腐蚀的问题，从而影响其性能和寿命。
本文将深入探讨锂离子电池铝壳腐蚀电位及其影响因素的研究。
一、锂离子电池铝壳腐蚀电位概述（1）介绍锂离子电池铝壳腐蚀电位的定义和意义。
锂离子电池铝壳腐蚀电位是指在一定条件下铝壳开始发生腐蚀的电位值。
了解铝壳腐蚀电位的大小和影响因素，有助于预测和预防锂离子电池的腐蚀问题，提高电池的可靠性和安全性。
（2）介绍锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定方法。
目前，常用的测定方法包括电化学测定和物理化学测定两种。
电化学测定方法主要通过电化学测试仪器对铝壳在不同电位下的腐蚀行为进行研究；物理化学测定方法主要是通过材料表面分析技术，如扫描电子显微镜和能谱分析等。
二、影响锂离子电池铝壳腐蚀电位的因素（1）锂离子电池电解液的组成和浓度。
电解液中的某些成分，如氯化物、氧化物等，可以加速铝的腐蚀速度，从而影响腐蚀电位。
电解液浓度的变化也可能对铝壳腐蚀电位产生影响。
（2）锂离子电池工作温度。
温度对锂离子电池铝壳的腐蚀电位有着重要的影响。
在较高温度下，铝壳的腐蚀速度更快，合理控制锂离子电池的工作温度可以减缓铝壳腐蚀的发生。
（3）锂离子电池状态和循环次数。
锂离子电池处于不同的充放电状态下，其腐蚀电位可能会有所变化。
锂离子电池的循环次数也可能对腐蚀电位产生影响，因为循环过程中电池内外部环境的变化可能会导致铝壳腐蚀速度的变化。
三、对锂离子电池铝壳腐蚀电位的观点和理解（1）锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定和分析对于电池的安全性和可靠性非常重要。
了解腐蚀电位可以帮助我们预测和预防电池腐蚀问题的发生，从而延长电池的寿命。
（2）在电池设计和制造过程中，应结合影响腐蚀电位的因素，合理选择电解液组成、控制工作温度以及优化循环次数等因素，以降低铝壳的腐蚀速度，提高电池的性能和可靠性。
金属铝的嵌锂电位
金属铝的嵌锂电位【实用版】目录一、引言二、金属铝的嵌锂电位概述三、金属铝嵌锂电位的影响因素四、金属铝嵌锂电位的应用五、结论正文【引言】随着科技的发展，新能源领域对于高性能电池材料的需求越来越大。
金属铝作为一种具有高理论比容量、低电极电位和环境友好性的材料，被认为是下一代锂离子电池的理想负极材料。
本文将探讨金属铝的嵌锂电位及其影响因素和应用。
【金属铝的嵌锂电位概述】金属铝的嵌锂电位是指在锂离子电池中，铝负极在充放电过程中锂离子嵌入或脱嵌的数量。
在锂离子电池的充放电过程中，铝负极的嵌锂电位会发生变化，这主要取决于锂离子在铝负极中的嵌入程度。
【金属铝嵌锂电位的影响因素】1.铝的晶体结构：铝的晶体结构对其嵌锂电位有重要影响。
不同晶体结构的铝在嵌锂过程中，锂离子的嵌入位置和方式不同，从而导致嵌锂电位的差异。
2.锂盐浓度：锂盐浓度对铝负极的嵌锂电位有显著影响。
较低的锂盐浓度会导致铝负极的嵌锂电位降低，而较高的锂盐浓度则使嵌锂电位升高。
3.充放电速率：充放电速率对金属铝的嵌锂电位也有影响。
较高的充放电速率会使铝负极的嵌锂电位降低，而较低的充放电速率则使嵌锂电位升高。
4.电池温度：电池温度对金属铝的嵌锂电位有重要影响。
随着温度的升高，铝负极的嵌锂电位会降低，反之则会升高。
【金属铝嵌锂电位的应用】金属铝的嵌锂电位在锂离子电池领域具有广泛的应用。
了解和控制铝负极的嵌锂电位，可以提高锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
此外，研究金属铝的嵌锂电位有助于优化电池管理系统，提高电池的性能和可靠性。
【结论】金属铝的嵌锂电位对于锂离子电池的性能和应用具有重要意义。
通过研究影响金属铝嵌锂电位的因素，可以为优化电池设计和提高电池性能提供理论依据。
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究一、引言锂离子电池作为一种高性能、高安全性的电池，已经广泛应用于电动车、智能手机等领域。
然而，锂离子电池在使用过程中存在着铝壳腐蚀的问题，导致电池寿命缩短、性能下降等不良影响。
因此，研究锂离子电池铝壳腐蚀电位及其影响因素具有重要意义。
二、锂离子电池铝壳腐蚀机理锂离子电池的正极材料通常采用氧化物（如LiCoO2、LiMn2O4等）或磷酸盐（如LiFePO4）等化合物，负极材料则采用石墨或硅等材料。
正负极材料之间通过隔膜隔开，并浸泡在电解液中。
在充放电过程中，正负极材料之间的离子交换会引起电解液中水分解产生氢氧根离子和氢离子，其中氢氧根离子与铝壳反应生成Al(OH)4-，进而形成Al2O3保护层。
但当电池使用时间过长，电解液中的水分解产物逐渐增多，导致Al(OH)4-浓度升高，铝壳腐蚀速度加快，最终形成孔洞和腐蚀坑。
三、锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定方法锂离子电池铝壳腐蚀电位是指在一定条件下，铝壳开始发生腐蚀的电位值。
通常采用静态浸泡法或动态极化法来测定。
静态浸泡法是将铝壳置于一定温度、pH值和氧分压下的模拟电解液中静置一段时间后，通过扫描电位仪等设备记录铝壳表面的极化曲线，并确定起始点对应的电位值；动态极化法则是在扫描一定范围内施加一个恒定的扫描速率来观察铝壳表面的极化曲线，并计算出起始点对应的电位值。
四、影响锂离子电池铝壳腐蚀电位的因素1. 电解液成分：不同类型、不同浓度的盐酸、硫酸等电解液会对铝壳腐蚀电位产生不同的影响。
2. 温度：温度升高会加速铝壳腐蚀速度，从而降低铝壳腐蚀电位。
3. pH值：pH值升高会使电解液中Al(OH)4-浓度降低，从而提高铝壳腐蚀电位。
4. 氧分压：氧分压升高会促进Al(OH)4-生成，加快铝壳的腐蚀速度，从而降低铝壳腐蚀电位。
五、锂离子电池铝壳防护方法为了延长锂离子电池的使用寿命和提高性能，需要采取有效的防护措施。
常见的防护方法包括：1. 采用复合材料或塑料外壳代替铝壳；2. 在铝壳表面涂覆一层保护性涂层（如聚合物、氧化物等）；3. 优化电解液配方，降低Al(OH)4-浓度；4. 控制温度、pH值和氧分压等因素。
方形铝壳锂离子电池负极与壳体的电压提升方法
方形铝壳锂离子电池负极与壳体的电压提升方法1. 使用高比表面积的负极材料：选择高比表面积的负极材料，如石墨烯或纳米硅等，可提高电池的负极活性物质与壳体之间的接触面积，从而提高电池的电压。
2. 优化负极活性物质结构：通过微观调控负极活性物质的结构，如调控颗粒大小、形状等，可以增加与壳体之间的接触面积，提高电压。
3. 涂覆导电涂层：在负极活性物质表面涂覆一层导电涂层，能够增强活性物质的电导率，提高负极与壳体之间的电子传输效率，从而提高电池的电压。
4. 采用高容量的锂储存材料：选择具有高比容量的锂储存材料，如多孔碳或硅基负极材料，能够增加电池的能量密度，从而提高电压。
5. 优化电池结构设计：通过设计合理的电池结构，如增加负极与壳体之间的接触面积，改变电极排列方式等，可以提高电池的电压性能。
6. 混合导电添加剂：在负极活性物质中添加一定比例的导电添加剂，如碳黑或碳纳米管等，可以提高活性物质的导电性，增强其与壳体的电子传输能力，提高电压。
7. 使用导电高分子材料：采用导电高分子材料作为负极添加剂，能够提高负极的导电性能，增强与壳体之间的电子传输效率，提高电池的电压。
8. 表面修饰处理：对负极活性物质进行表面修饰处理，如化学改性或纳米材料修饰等，有助于提高与壳体之间的接触性能，提高电池的电压。
9. 优化电解质配方：选择合适的电解质组分及浓度，能够改善电极与电解质之间的界面性能，提高电池的电压输出。
10. 采用新型电解质：使用具有高离子传导性和稳定性的新型电解质，可以提高电池的循环稳定性和电压性能。
11. 提高负极的充放电速率：通过优化负极材料的微观结构或添加导电添加剂等方式，提高负极的充放电速率，可以提高电池的电压输出。
12. 优化封装工艺：改善电池的封装工艺，如提高壳体与负极之间的紧密度，减少内阻，有利于提高电池电压。
13. 采用多级混合材料：使用多级混合材料作为负极活性物质，可以增加电池的容量和循环寿命，提高电压输出。
锂离子动力电池铝外壳的腐蚀
锂离子动力电池铝外壳的腐蚀张娜;李杨【摘要】通过电性能测试与扫描电子显微镜（SEM）、电感耦合等离子光谱（ICP）、X 射线衍射（XRD），能谱定量分析（EDS）等方法对外壳发生腐蚀的铝壳锂离子动力电池和正常电池进行了研究，并分析了腐蚀发生的条件。
研究发现，腐蚀电池在循环、存储以及放电倍率等性能上有明显下降，分析表明当电池内部负极耳与铝壳内壁接触并经过半年以上的放置或者使用时，有可能会发生腐蚀反应，腐蚀首先发生在铝壳内壁，然后逐步发展到铝壳外侧，腐蚀产物主要是 Li2 CO3和铝盐。
%Electrical property test,the SEM,ICP,XRD and EDS were used to study the lithium-ion power batteries;including decomposed and normal batteries with corroded aluminum casing,and the corrosion conditions were discussed.It was found that the cycle life,storage and discharge rateof corrosion batteries had a rapid declining.When the anode tab was contacted with the aluminum inner wall of aluminum lithium-ion battery,corrosion reaction might occur after more than six months of placement or using,the corrosion reaction occurd in the aluminum inner wall first,and then gradually developed into the outer aluminum.The main corrosion products were Li2 CO3 and aluminum salts.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P351-354,365)【关键词】锂离子动力电池;铝壳;壳电压;腐蚀【作者】张娜;李杨【作者单位】天津力神电池股份有限公司，天津 300384;天津力神电池股份有限公司，天津 300384【正文语种】中文【中图分类】TM912.9随着环境污染的日益加剧，新能源产业越来越受到人们的关注。
动力锂离子电池用封接玻璃的最新进展研究
动力锂离子电池用封接玻璃的最新进展研究作者：申亮缪锡根来源：《企业科技与发展》2016年第03期[中澳科创（深圳）新材料有限公司，广东深圳 518107]【摘要】文章介绍了锂离子电池的基本结构、电极极柱与外壳封接工艺的特点和目前存在的主要问题。
以动力用锂离子电池封接的要求为出发点，总结了适用于动力用锂离子电池正负极柱封接（包括铜—铝和铝—铝封接）的玻璃的基本物理化学特性。
着重从封接温度和热膨胀系数2个方面概述了目前国内外铝—铝封接和铜—铝封接相关玻璃体系的研究现状，指出了相关玻璃体系主要存在的问题和以后可以进一步研究的方向。
【关键词】动力锂离子电池；封接；玻璃【中图分类号】TM912 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）03-0024-050 前言新能源汽车是中国积极开发的绿色环保的新兴支柱产业之一，我国政府已颁布一系列政策支持新能源汽车的发展。
《中国制造2025》中重点领域技术路线图已明确：到2025年节能汽车销量占比达到40%，规模达到千万辆，到2030年节能汽车销量占比达到50%。
新能源汽车的核心技术之一就是储能装置，锂离子电池（二次电池或可充电电池）因具有储能密度高、能量效率高、自放电小和使用寿命长等优点[1]，现已被广泛应用于储能系统中。
目前，市场上主流的电动汽车均采用锂离子电池储能装置，其中包括“日产Leaf”“美国通用Volt”“特斯拉Model S”和“比亚迪唐”等[2]。
电动汽车的销量日益增长，2015年1～10月中国新能源汽车销量达到17万辆，同比增长高达2.9倍[3]，表明锂离子电池产业具有巨大的市场和经济潜力，同时一系列与锂离子电池相关的材料与制造工业也将迎来巨大的发展。
随着锂离子电动汽车的逐渐普及，其中锂离子电池的安全性和耐用性受到人们高度的重视。
锂离子电池的重要组成部分为正极（铝）、负极（铜）、隔膜和电解液[4]，电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和必要的添加剂等原料，在一定条件下按一定比例配制而成。
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究
锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究锂离子电池在现代生活中越来越受到欢迎，其使用寿命的提高和性能的提升得到了广泛的关注。
电池壳体作为电池的重要组成部分，它的耐腐蚀性能对电池的可靠性和寿命有着重要的影响。
本文将探讨锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素。
一、锂离子电池铝壳的耐腐蚀性能电池壳体的主要材料是铝，铝具有较好的物理和化学性能，但在电池使用过程中，铝表面可能会出现腐蚀现象，导致电池的性能下降，甚至损坏电池。
因此，锂离子电池铝壳的耐腐蚀性能至关重要。
实验表明，锂离子电池铝壳的腐蚀来自两种途径：一是电池内压力造成的腐蚀，二是钝化膜破裂导致的腐蚀。
传统的钝化处理可以增加铝表面的耐腐蚀性，但是电池内部的压力导致了钝化膜的形成缺陷，从而导致铝腐蚀。
因此，针对电池内部压力产生的腐蚀问题，通常使用合适的加压和吸附材料来解决。
二、锂离子电池铝壳腐蚀电位的测定电池壳体材料的腐蚀电位是评估其耐腐蚀性能的基础。
测定铝壳体腐蚀电位需要一定的实验条件和设备，如电化学工作站、电流源、参比电极等。
在实验中，应选择一个合适的电解液，并通过改变溶液的浓度、PH值或添加缓冲剂等措施来模拟不同的电池使用环境。
测量时，使用参比电极来确定测量的参考电位，并在一定电压下进行电位扫描，从而确定铝壳体的腐蚀电位。
三、锂离子电池铝壳腐蚀电位影响因素锂离子电池铝壳的腐蚀电位受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.电解液的组成和pH值。
电解质的组成和pH值会直接影响铝壳体的腐蚀电位。
强酸、强碱性电解液对铝的腐蚀作用很大，而pH值在5-9范围内的电解液对铝的腐蚀作用较小。
2.添加剂的类型和浓度。
添加剂可以改变电解液的性质，从而影响铝壳体腐蚀电位。
添加某些缓冲剂如磷酸盐、硫酸盐等可以降低电解液的酸碱度，降低铝的腐蚀速度。
3.温度。
随着温度的升高，铝的腐蚀速度会增加，因此在高温环境下，铝的腐蚀电位会向阳极移动。
4.阳极氧化处理。
阳极氧化是提高铝表面耐腐蚀性的有效方法。
铝壳锂离子电池壳体腐蚀的研究
第43卷 第5期 2016年5月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.43 No.5May 2016收稿日期：2016-04-22应用技术铝壳锂离子电池壳体腐蚀的研究张智贤，阴育新(天津力神电池股份有限公司 天津300191)摘 要：对锂离子的壳电压进行了研究，并利用极化曲线、ICP 和SEM 等测试方法分析了铝壳锂离子电池壳体发生腐蚀的原因。
结果表明：铝壳锂离子电池的正极与壳体间的电位差较大时，锂离子会嵌入铝壳中，形成松散的锂铝合金，使铝壳发生腐蚀，甚至造成电池漏液；锂离子电池内部流动的电解液越多，电池发生壳体腐蚀的可能性就越大。
为了防止电池发生壳体的内部腐蚀，应尽量将锂离子电池正极与铝壳的电位差降低至1000mV 以内，并且在保证电池性能的基础上降低流动电解液的含量。
关键词：锂离子电池 铝壳 电位差 腐蚀中图分类号：TQ152 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2016)05-0074-03Corrosion of Aluminum Can of Lithium Ion BatteryZHANG Zhixian ，YIN Yuxin(Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co.，Ltd.，Tianjin 300191，China )Abstract ：The corrosion of aluminum can was analyzed by the methods of CV ，ICP and SEM by studying the aluminum can voltage ．The results show that ：lithium ion insets into the aluminum can with high potential difference between the posi-tive electrode and aluminum cans ，which causes the corrosion and leak of aluminum cans ．The more electrolyte flowing in the battery ，the greater possibility corrosion will occur ．Therefore ，to avoid the internal corrosion of aluminum can of lith-ium ion batteries ，the potential difference between the positive electrode and aluminum cans should be lowered to 1000mV and below and the content of flowing electrolyte be reduced while maintaining battery performance. Key words ：lithium ion battery ；aluminum can ；potential difference ；corrosion随着化石能源的逐渐消耗，环境污染日益恶化，人们对于能源的需求逐渐转向了风能、太阳能等可再生的清洁能源。
铝壳锂离子电池壳体腐蚀的研究
铝壳锂离子电池壳体腐蚀的研究
张智贤;阴育新
【期刊名称】《天津科技》
【年(卷),期】2016(043)005
【摘要】对锂离子的壳电压进行了研究,并利用极化曲线、ICP和SEM等测试方法分析了铝壳锂离子电池壳体发生腐蚀的原因.结果表明:铝壳锂离子电池的正极与壳体问的电位差较大时,锂离子会嵌入铝壳中,形成松散的锂铝合金,使铝壳发生腐蚀,甚至造成电池漏液;锂离子电池内部流动的电解液越多,电池发生壳体腐蚀的可能性就越大.为了防止电池发生壳体的内部腐蚀,应尽量将锂离子电池正极与铝壳的电位差降低至1 000 mV以内,并且在保证电池性能的基础上降低流动电解液的含量.【总页数】3页(P74-76)
【作者】张智贤;阴育新
【作者单位】天津力神电池股份有限公司天津300191;天津力神电池股份有限公司天津300191
【正文语种】中文
【中图分类】TQ152
【相关文献】
1.锂离子电池铝集流体腐蚀的研究进 [J], 刘伶;关昶
2.微波组件铝壳体腐蚀防护行为研究 [J], 田飞飞;葛培虎;张韧;陈以钢;崔洪波;张耀平;裔瑞祥
3.锂离子动力电池铝壳壳体电位研究 [J], 蔡晓利;郭毓优
4.锂离子电池铝壳腐蚀电位及影响因素的研究 [J], 曹哥尽;玉正日;李钊;范伟贞
5.锂离子电池铝壳腐蚀机理研究与防护分析 [J], 舒宽金;何巍;陈星宇;刘建华;刘金成
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法[发明专利]
![一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a0d97e7e2a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9deb.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011469126.5(22)申请日 2020.12.15(71)申请人 南京国轩电池有限公司地址 211500 江苏省南京市六合开发区时代大道59号(72)发明人 房子魁 姚汪兵 (74)专利代理机构 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119代理人 干桂花(51)Int.Cl.H01M 50/609(2021.01)(54)发明名称一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法(57)摘要本发明公开了一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法，涉及锂离子电池生产技术领域，包括以下步骤：将方形铝壳的锂离子电池固定在电池托盘上，同时将装有电解液的电解液杯固定在锂离子电池注液孔上方，然后将电池托盘置于真空罩内，开始注液；对真空罩进行抽真空，保压；对真空罩进行阶梯式充正压，是向真空罩内分多次充入氮气，每次冲入氮气后保压；对真空罩进行泄压至常压状态；根据注入电解液的量重复上述抽真空‑阶梯式充正压‑泄压操作，注液完成。
本发明通过对放置有锂离子电池的真空罩先抽真空、然后阶梯式充正压再泄压操作，不仅能解决电池铝壳凹陷的外观问题，而且能改善电解液吸收效果，减少注液时间，提高注液效率。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 112599940 A 2021.04.02C N 112599940A1.一种解决方形铝壳电池壳体凹陷的注液方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将方形铝壳的锂离子电池固定在电池托盘上，同时将装有电解液的电解液杯固定在锂离子电池注液孔上方，然后将电池托盘置于真空罩内，开始注液；S2、对真空罩进行抽真空，保压；S3、对真空罩进行阶梯式充正压，是向真空罩内分多次充入氮气，每次冲入氮气后保压；S4、对真空罩进行泄压至常压状态；S5、根据注入电解液的量重复上述S2～S4步骤，注液完成。
锂离子动力电池的三维热模型
锂离子动力电池的三维热模型殷宝华;艾亮;贾明;汤依伟;孙言飞【摘要】研究了圆柱形、方形和软包三种不同结构设计以及放电倍率和换热系数对锂离子动力电池温度场分布的影响.结果表明,电池正极极柱和边缘温度最低的结构设计是软包,其次是圆柱形,温度最高的是方形;随着放电倍率的增大,电池各部分的温度均不断增大,放电倍率越大,温升速率越快,尤其是在大倍率放电情况下,温度几乎呈直线增加;增大对流换热系数,电池最高温度处(铝极耳)温度逐渐下降,中心处温度变化更为明显,但增大对流换热并不能无限制地降低电池温度.%The influences of three different structure designs (cylinder,square,soft pack),discharge rate and heat transfer coefficient on temperature distribution of lithium ion battery were studied.The results show that the temperature of battery cathode pole and edge with soft pack structure is the lowest,the temperature of the cylinder structure is higher,and the temperature of the square structure is the highest.With the increase of discharge rate,the temperature of battery gradually increases,and the higher the discharge rate is,the faster the temperature rises,especially at high dischargerate.With the increase of heat transfer coefficient,the highest temperature of battery (Al tabs) gradually decreases,and the temperature change in center of battery is more obvious.But the effect of heat transfer coefficient is not unlimited.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2018(042)002【总页数】4页(P199-201,307)【关键词】结构设计;放电倍率;换热系数;锂离子动力电池;温度场【作者】殷宝华;艾亮;贾明;汤依伟;孙言飞【作者单位】湖南艾华集团股份有限公司,湖南益阳413000;湖南省特种电容器工程技术中心,湖南益阳413000;全固态储能材料与器件湖南省重点实验室,湖南益阳413000;湖南艾华集团股份有限公司,湖南益阳413000;湖南省特种电容器工程技术中心,湖南益阳413000;湖南艾华集团股份有限公司,湖南益阳413000;全固态储能材料与器件湖南省重点实验室,湖南益阳413000;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083;艾华集团博士后科研流动站协作研发中心,湖南益阳413000;湖南艾华集团股份有限公司,湖南益阳413000;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083;艾华集团博士后科研流动站协作研发中心,湖南益阳413000;湖南艾华集团股份有限公司,湖南益阳413000;中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083;艾华集团博士后科研流动站协作研发中心,湖南益阳413000【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子蓄电池具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等优点，受到了国内外相关学者的广泛关注，成为汽车动力电池的首选。
动力型锂离子电池的安全性及可靠性分析
动力型锂离子电池的安全性及可靠性分析吴战宇; 姜庆海; 张孝杰; 朱明海; 王大林; 沙树勇【期刊名称】《《电池工业》》【年(卷),期】2019(023)004【总页数】9页(P190-197,223)【关键词】锂离子电池; 安全性; 可靠性; 失效【作者】吴战宇; 姜庆海; 张孝杰; 朱明海; 王大林; 沙树勇【作者单位】华富(江苏)锂电新技术有限公司江苏扬州 225600; 江苏华富储能新技术股份有限公司江苏扬州 225600【正文语种】中文【中图分类】TM9111 引言随着我国新能源汽车产业的发展壮大，在纯电动车及混合动力汽车领域，动力型锂离子电池的产量及市场份额不断扩大[1]。
一方面，锂离子电池的商业化模式成熟、性能优异。
但另一方面，锂离子电池在使用的过程中均为成组使用，除锂离子电池外，还需要有功能全面、结构复杂的电池管理(BMS)系统及热管理系统等部件，才能形成完整的电池系统[2]。
本身的质量问题、运输不当及滥用等会使锂离子电池在生产、组装、运输及使用过程中出现某些失效现象[3]，这些失效现象会严重降低锂离子电池的安全性和可靠性。
近年来不断出现的手机电池爆炸事故，电动汽车起火事故及锂电池企业起火事故等[4]应当引起人们足够的重视。
在此背景下，提升锂离子电池组的安全性和可靠性对电动汽车来说至关重要[5]。
失效分析主要目的是判定和预防失效的发生，对动力型锂离子电池进行有效的失效分析不仅能在一定程度上预防电池组的失效，还可以为电池组在设计开发阶段提供宝贵的基础数据，更可以在电池组的生产制造和使用过程提供重要的技术保障。
因此，对锂离子电池进行失效研究对提高其可靠性和安全性具有重要意义。
近年来，人们从不同角度对动力型锂离子电池的可靠性和安全性进行了研究。
例如，Li等人[6]介绍了一种基于统计分析和群集分析的提高锂离子电池可靠性的策略。
Omar等人[7]研究了不同工况下的电池性能和可靠性。
Liu等人[2]从可靠性的角度提出了锂离子电池组的设计和分析方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
锂离子动力电池铝壳壳体电位研究
作者：蔡晓利郭毓优
来源：《河南科技》2016年第23期
摘要：分析影响锂离子动力电池外壳电位的影响因素，结果表明：壳体表面残留的电解液，电芯外层隔膜破损，极耳包胶不完整均会影响壳体电位；正极对壳体电位超过1V，会导致壳体腐蚀的发生。
为避免壳体发生腐蚀，通常采用的方法有对电芯外部增加绝缘保护袋，在铝壳内部增加绝缘保护涂层，对极耳进行绝缘胶纸全覆盖。
关键词：锂离子动力电池；铝壳电位；腐蚀
中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2016）12-0142-02
由于环境污染严重以及石油能源的危机，锂离子电池以其高的能量密度、环境友好等优点，得到重点关注。
其中铝壳锂离子电池，由于铝来源广且价格相对较低，质轻、具有延展性、易加工、重量比能量高等优点被广泛应用。
为了防止壳体腐蚀，目前采用的是正极和盖板导通的方法，以降低正极对壳体的电位，理论上正极和壳体导通后正极与壳体间的电压应为
0V，但实际生产过程中出现了正极和壳体间电压大于0V的电池，现对这部分电池进行研究，分析其异常原因，并制定纠正措施。
1 电池的制备
正极材料磷酸铁锂与导电石墨、PVDF和NMP溶剂混合，搅拌成正极浆料，浆料涂布在铝箔上，通过辊压，制片得到正极片；负极石墨与导电石墨，粘结剂与去离子水混合，搅拌成负极浆料，浆料涂布在铜箔上，通过辊压，制片得到负极片；在叠片机上，将正、负极片与隔膜通过叠片的方式制成电芯，再通过电芯装配将电芯放入铝壳中，激光封口后，注液形成电池。
电池化成之后，进行容量测试，容量测试最后工步将电池荷电状态调整为30%SOC，对应的电池电压为3.285～3.305V；定容工步完成之后测试正极对壳体电压。
2 结果与讨论
2.1 壳体电压的形成
图1为电池电压与正负极对壳体电压之和的对比。
对正负极间电压以及正极对壳体电压、负极对壳体电压分别进行测试，正极参比壳体与负极参比壳体之和基本上与电池电压相一致。
表1为所测6 000支电池中，正极与壳体电压的分布情况。
其中，正极与壳体电压0.001～1.0V 的占比0.9%，大于1V的占比0.1%；正极与壳体电压大于1V则会发生壳体内部的腐蚀[1]，即发生电池内部腐蚀的比例为0.1%。
2.2 铝壳表面电解液对正极与壳体间电位
表2为将新的盖板放入电解液中浸泡48h之后，放在空气中静置12h，测试正负极和盖板间电压数据。
从表2可以看出，将电池放在电解液中浸泡2d正极和盖板间形成了电压。
为了进一步验证电池表面的电解液会影响正极对壳体电位，抽取10支正极对壳体电位不同的电池，电池正极使用酒精浸泡清洗24h，之后放置到空气中24h后测试正极对壳体电压的变化，结果见图2。
由图2可知，使用酒精浸泡极柱后，正极对壳体电压都呈下降趋势，说明电池表面由于电解液参与的副反应会影响正极和壳体电压；待电池表面的酒精干燥后放置
12h，正极对壳体电压有所上升，但仍低于原电压值。
2.3 电池拆解
表3为壳体腐蚀的电池，拆解时正负极对壳体电压的情况，正极对壳体电压均大于1V；壳体腐蚀样品A拆解情况，发现电芯表面外层隔膜有破损，电芯最外层负极片直接与壳体接触，导致正极与壳体电压增高，发生腐蚀；壳体腐蚀样品B拆解情况，发现极耳包胶不完整，负极耳与壳体接触，导致壳体与负极等电位，在充放电过程中或者存储过程中，锂离子通过电
解液可能会优先嵌入铝壳中，产生嵌锂的铝化合物进而发生腐蚀；腐蚀点铝壳内部呈灰色，主要成分是Li2O3和铝盐[2]。
3 结论
对影响铝壳体电位的因素进行分析，壳体表面残留的电解液，电芯外层隔膜破损，极耳包胶不完整均会影响壳体电位；为了避免腐蚀的发生，需要降低正极和壳体间电压，通过欧姆电阻导通正极和壳体，并避免负极和壳体的直接接触，对电芯外部增加绝缘保护膜，在铝壳内表面增加绝缘涂层，对极耳进行绝缘胶纸全覆盖，可有效避免电芯和壳体的接触，避免电池发生腐蚀。
参考文献：
[1]张娜，李杨.锂离子动力电池铝外壳的腐蚀[J].腐蚀与防护，2015（4）：351-365.
[2]张智贤，阴育新.铝壳锂离子电池壳体腐蚀的研究[J].天津科技，2016（5）：74-76.。