刀片电池也会“鼓包”?这个问题问得好!

最近有朋友看到网上讨论,说刀片电池有个常见问题是鼓包。他很疑惑:不是都说刀片电池安全性很高吗,为什么还会出现这种情况?

 

今天,我们就一起从电芯内部找找原因。先说结论:可谓“成也其形,忧也其形”。

一、电池鼓包,到底是怎么回事?

首先我们要明确一点:理论上,任何类型的锂离子电池都存在鼓包的可能。比如下图中这种方壳电池的鼓包现象:

所谓鼓包,本质是电池内部产生了气体,导致压力升高,最终将外壳撑得变形隆起。

二、电芯内部的气体从何而来?

电芯产气,主要有以下几个常见原因:

  1. 电解液分解:当电池处于高温、过充状态,或者内部混入微量水分、杂质时,电解液可能发生分解,产生一氧化碳、二氧化碳或氢气等。

  2. SEI膜不稳定:电池首次充放电时,负极表面会形成一层重要的保护膜(SEI膜)。但如果电池被滥用或随着老化,这层膜可能会破坏后再修复,这个过程不仅消耗活性锂,也会产生气体。

  3. 负极析锂:在快充或低温充电等条件下,锂离子可能来不及平稳嵌入负极,而是以金属锂的形式析出。析出的锂非常活泼,会与电解液发生反应,生成大量气体。

  4. 拘束力不足:电池在充放电过程中,内部的电极材料会反复膨胀收缩。如果电芯外部给予的约束力不够强,无法有效抑制这种形变,长期积累下来,就会导致整体厚度增加,外观上就是“鼓包”了。

总而言之,外部拘束力不足,叠加不当的使用条件(如过充、快充、高温等),会显著增加电池鼓包乃至热失控的风险。这对于任何形态的锂离子电池都是一个需要关注的点。