石墨電極的鋰化與膨脹過(guò)程

鋰離子電池鼓脹是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，特別是大的鋁殼和軟包電池，鋰電池鼓脹的原因分為兩類，一是電池極片的厚度變化導(dǎo)致的鼓脹；石墨在大自然中非常普遍，并且石墨烯是人類已知強(qiáng)度較高的物質(zhì)，但科學(xué)家可能仍然需要花費(fèi)數(shù)年甚至幾十年時(shí)間，才能找到一種將石墨轉(zhuǎn)變成大片高質(zhì)量石墨烯“薄膜”的方法，從而可以用它們來(lái)為人類制造各種有用的物質(zhì)。二是由于電解液氧化分解產(chǎn)氣導(dǎo)致的鼓脹。電池鼓脹，一方面電池厚度和應(yīng)力的改變可能引起電池性能的變化,對(duì)電池的壽命和可靠性造成不利的影響。另一方面也制約了電池的成組設(shè)計(jì)。

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電池內(nèi)部產(chǎn)氣是導(dǎo)致電池鼓脹的一個(gè)重要原因，無(wú)論是電池在常溫循環(huán)、高溫循環(huán)、高溫?cái)R置時(shí)，其均會(huì)產(chǎn)生不同程度的鼓脹產(chǎn)氣。據(jù)目前研究結(jié)果顯示，引起電芯脹氣的本質(zhì)是電解液發(fā)生分解所致。電解液分解有兩種情況，一個(gè)是電解液有雜質(zhì)，比如水分和金屬雜質(zhì)使電解液分解產(chǎn)氣，另一個(gè)是電解液的電化學(xué)窗口太低，造成了充電過(guò)程中的分解，電解液中的EC、DEC等溶劑在得到電子后，均會(huì)產(chǎn)生自由基，自由基反應(yīng)的直接后果就是產(chǎn)生低沸點(diǎn)的烴類、酯類、醚類和CO2等。棱柱面加工：棱柱面加工的主要問(wèn)題是模具局部邊角的斷裂，主要考慮切削力的作用方向。

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防止石墨材料氧化的主要的措施之一就是減少石墨材料與氧的接觸面積，實(shí)質(zhì)上是用防氧化的物質(zhì)覆蓋在石墨材料的孔隙或活性中心上，使其表面不直接暴露于空氣中。目前，石墨材料的防氧化方法大致可分為三種：一是表面涂層_；二是氣相沉積_1L；精加工的目標(biāo)是以短的加工時(shí)間獲得高的加工質(zhì)量，應(yīng)使佳表面質(zhì)量與較小刀具磨損量之比佳化。三是浸漬口其中浸漬法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易、效果顯著、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)董，正日益受到重視。

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石墨電極的鋰化與膨脹過(guò)程。電池極片的厚度變化又存在以下幾種情況：

（1）極片輥壓后，擱置時(shí)厚度的反彈，壓實(shí)密度越大反彈越大；在相同的應(yīng)力下，粘接劑彈性模量越大，極片擱置反彈越小，干燥也會(huì)導(dǎo)極片反彈。

（2）極片吸收電解液溶脹，極片厚度增加。

（3）充放電過(guò)程中，鋰嵌入導(dǎo)致晶格參數(shù)變化引起的電極膨脹。

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