本發(fā)明涉及一種鋰離子電池制造方法,特別涉及一種軟包鋰電池微孔失效原因的分析檢測(cè)方法。
背景技術(shù):
目前,封裝效果是影響鋰電池性能的重要因素,沖殼工藝不成熟、沖頭上的粉塵顆粒異物,或者是生產(chǎn)過(guò)程中的外力等因素,都可能會(huì)導(dǎo)致ALF(Aluminum Laminated Film)鋁塑膜上產(chǎn)生鋁層微孔缺陷。
包含鋁層微孔缺陷的鋰電池在使用過(guò)程中,水蒸氣會(huì)滲透到電池內(nèi)部與正負(fù)極片和電解液等發(fā)生反應(yīng),使鋰電池產(chǎn)氣鼓包。
在實(shí)際使用或者存儲(chǔ)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的鋁層微孔,目前還沒(méi)有較好的方法判定微孔的產(chǎn)生原因到底是沖殼變形拉伸、沖頭粉塵顆粒異物還是由生產(chǎn)過(guò)程中的外力所導(dǎo)致,這對(duì)鋰電池生產(chǎn)工藝的改進(jìn)產(chǎn)生了很大的制約作用。
因此,為了改變影響現(xiàn)有鋰電池生產(chǎn)質(zhì)量提高的瓶頸狀況,提供一種設(shè)計(jì)合理、應(yīng)用簡(jiǎn)便、成本低、效果好的軟包鋰電池微孔失效原因的分析檢測(cè)方法,將是該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待著手解決的問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處,提供一種設(shè)計(jì)合理、應(yīng)用簡(jiǎn)便、成本低、應(yīng)用效果顯著的軟包鋰電池微孔失效原因的分析檢測(cè)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種軟包鋰電池微孔失效原因的分析檢測(cè)方法,其特征在于該方法具體實(shí)施步驟如下:
首先將ALF鋁塑膜中含有微孔的區(qū)域剪下,將其浸泡在電解液中,然后置于10℃~150℃的溫度環(huán)境下存儲(chǔ);當(dāng)ALF鋁塑膜中的聚丙烯(PP)層、尼龍層等不同材料與鋁層分離后,將鋁層取出;再將浸泡過(guò)的鋁層置于顯微鏡下,觀察微孔是向尼龍層方向變形,即判定是由沖頭顆粒異物所致;還是向聚丙烯(PP)層方向變形,即判定制造過(guò)程中受外力影響;或者是不變形,即判定由沖殼變形拉伸所造成;進(jìn)而確定該鋁層微孔產(chǎn)生的原因,以調(diào)整鋰電池生產(chǎn)工藝,改變不良生產(chǎn)環(huán)境和條件。
所述ALF鋁塑膜在電解液中浸泡存儲(chǔ)的時(shí)間為1~60天。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明方法設(shè)計(jì)合理,操作簡(jiǎn)單,分析檢測(cè)準(zhǔn)確,科學(xué)的分析、獨(dú)到的判斷,使用該方法簡(jiǎn)捷省時(shí)、可靠性高,成本低、效益高,應(yīng)用效果非常顯著。
附圖說(shuō)明
圖1是ALF鋁塑膜各層材料結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是微孔處鋁層變形情況及成因分析示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式、特征詳述如下:
如圖1、圖2所示,一種軟包鋰電池微孔失效原因的分析檢測(cè)方法,即分析鋁層微孔成因的方法,該方法具體實(shí)施步驟如下:
首先將ALF鋁塑膜中含有微孔的區(qū)域剪下,將其浸泡在電解液中,然后置于10℃~150℃的溫度環(huán)境下存儲(chǔ)1-60天;當(dāng)ALF鋁塑膜中的聚丙烯(PP)層、尼龍層等不同材料與鋁層分離后,將鋁層取出;再將浸泡過(guò)的鋁層置于顯微鏡下,觀察微孔是向尼龍層方向變形,即判定是由沖頭顆粒異物所致;還是向聚丙烯(PP)層方向變形,即判定制造過(guò)程中受外力影響;或者是不變形,即判定由沖殼變形拉伸所造成;進(jìn)而確定該鋁層微孔產(chǎn)生的原因,以調(diào)整鋰電池生產(chǎn)工藝,改變不良生產(chǎn)環(huán)境和條件。
實(shí)施中具體操作:首先,將存儲(chǔ)失效的1支鋰電池拆解,找到含有鋁層微孔位置后,將含有鋁層微孔的部分ALF鋁塑膜剪下;備好一容器,倒入200毫升的電解液,將剪下的鋁塑膜浸泡在容器電解液中;將容器蓋蓋好密封,然后置于40℃的溫度環(huán)境下存儲(chǔ);當(dāng)聚丙烯(PP)層、尼龍層等(由于ALF鋁塑膜供應(yīng)商不同,還可能有粘接劑層)與中間的鋁層分離后,即用鑷子將鋁層取出。
然后,將鋁層放于顯微鏡下(因孔徑大小差異較大,實(shí)際使用中顯微鏡放大倍率一般在30~300倍之間),觀察微孔處的變形情況,參見(jiàn)圖2,進(jìn)而判斷失效原因:
(1)觀察微孔是向尼龍層方向變形,即判定是由沖頭顆粒異物所致;
(2)還是向聚丙烯(PP)層方向變形,即判定制造過(guò)程中受外力影響;
(3)或者是不變形,即判定由沖殼變形拉伸所造成。
本發(fā)明判斷機(jī)理如下:
沖頭沖殼時(shí),沖頭接觸的是聚丙烯(PP)層,如果沖頭有顆粒異物使得ALF鋁塑膜破裂,顯然破裂方向是向尼龍層方向變形;
沖殼后ALF鋁塑膜將極組包裹,聚丙烯(PP)層在內(nèi),尼龍層在外;如果有外力導(dǎo)致ALF鋁塑膜破裂,顯然外力只能接觸到尼龍層而接觸不到位于電池內(nèi)部的聚丙烯(PP)層,所以破裂方向肯定是向聚丙烯(PP)層方向變形。
沖殼時(shí)如果拉伸變形超過(guò)鋁層的承受能力,則ALF鋁塑膜的鋁層也會(huì)破裂,但是由于拉伸受力沿著ALF鋁塑膜平行方向,所以就會(huì)沒(méi)有變形。
最后,根據(jù)鋁層微孔的形成原因,對(duì)制造過(guò)程中相應(yīng)工序進(jìn)行改進(jìn)。
上述參照實(shí)施例對(duì)軟包鋰電池微孔失效原因的分析檢測(cè)方法進(jìn)行的詳細(xì)描述,是說(shuō)明性的而不是限定性的;因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改,應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。