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石墨作为电极的锂化与膨胀发展过程

作者:     发布日期:2020-12-23

石墨作为电极的锂化与膨胀发展过程

锂离子电池鼓包是常见的问题,特别是大铝壳和软包电池,锂电池鼓包的原因分为两类,一类是电池电极厚度变化引起的鼓包,另一类是电解质氧化分解产生气体引起的鼓包.. 电池膨胀,一方面,电池厚度和应力的变化可能导致电池性能的变化,从而对电池的寿命和可靠性产生不利影响。石墨电极主要以石油焦、针状焦为原料,煤沥青作结合剂,经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成,是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体,根据其质量指标高低,可分为普通功率、高功率和超高功率。石墨电极主要包括普通功率石墨电极、抗氧化涂层石墨电极、高功率石墨电极以及超高功率石墨电极四类。石墨块一种人造石墨,而人造石墨是焦类产品人工加热等工艺制成的。一般如果提纯做高纯,或者做碳纤维的话附加值就高了。石墨棒常用于高温真空炉的电热体,最高使用温度可达3000℃,在高温下易于氧化,除真空外,只能在中性气氛或还原性气氛中使用。它的热膨胀系数较小,热导率较大,电阻系数为(8~13)×10-6 Ω·m,加工性较SiC、MoSi2棒好,耐高温,耐极冷极热性好,价格较便宜。 另一方面,也限制了电池的分组设计。 气体产生是电池膨胀的重要原因,无论是在常温循环、高温循环、高温堆积时,都会产生不同程度的气体膨胀。 根据目前的研究结果,细胞胀气的本质是由电解质分解引起的。 电解质分解有两种情况。 一是电解液中含有杂质,如水和金属杂质,这些杂质使电解液分解产生气体。 另一个原因是电解液的电化学窗口太小,导致充电过程中分解,电解液中的溶剂,如 ec 和 dec,在得到电子后会产生自由基。 自由基的直接后果是生成低沸点的烃类、酯类、醚类和二氧化碳。 电池极片的厚度变化又存在以下几种情况: (1)极片辊压后,搁置时厚度的反弹,压实密度越来越大出现反弹能力越大;在相同的应力下,粘接剂弹性材料模量影响越大,极片搁置问题反弹风险越小,干燥也会导致极片反弹。 (2)极片吸收以及电解液溶胀,极片厚度可以增加。 (3)充放电管理过程中,锂嵌入导致晶格参数进行变化可以引起的电极膨胀。 介绍了锂离子电池石墨阳极的锂转化工艺及阳极板的膨胀。 锂化石墨硬币半电池电极片,并在图1中所示的膨胀过程中,释放锂的的第一次,如石墨层间的锂离子时,电极电位下降,磁极片逐渐增加的厚度溶胀。整个过程可以被划分为?EA多个级,具有嵌入的石墨层以提高锂含量(x逐渐增加),LixC6存在于几种不同的相,表1列出了该阶段的一些特征中,x表示LixC6摩尔含量锂化合物,d是石墨层晶格参数的间距,随着锂的掺杂量,从石墨相依次2H过渡,当SOC50%,进LiC12,变得完全锂化LiC6,372mAh的理论容量/克。这种转变,d-层间隔逐渐增大,从而导致增加了磁极片的厚度。