聚合物锂电池的生产流程安全问题在聚合物锂离子电池的生产过程中,以下一些因素必须予以注意
生产出的聚合物锂离子电池经过包装后,进行化成
化成的条件比较关键,因为它涉及SEI膜的形成,以防止负极自发与电解液发生反应;同时,也可以使活性物质与电解质之间有良好的接触
一般而言,每一个生产厂家有自己的化成条件
聚合物锂离子电池/原材料1对于负极而言,除了使用溶于有机溶剂的聚合物作为黏合剂外,也可以使用溶于水溶液的聚合物作为黏合剂
图5为一种可溶于水的黏合剂聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵)(AMAC)的结构示意图
它与聚偏氟乙烯相比,具有一定的优越性,有利于在负极表面形成导电性更高的SEI膜,有机电解液的渗透性更好
2导电剂的分散尽管不是重要方面,但也不可忽视
前面已经讲述了导电剂的分散情况对于负极材料的影响,对于正极材料而言也起同样作用,影响正极容量的发挥和电池的倍率性能
例如对于LiMn2O4而言,采用新型的工艺比传统的工艺更能保证导电剂分散均匀,极化低,容量高,倍率性能好
不同工艺制备的LiMn2O4正极极片的容量与放电倍率的关系
3正极和负极的比例对于不同的原材料而言也是不一样的
例如,对于天然石墨//LiFePO4而言,后者的容量应该等于天然石墨的容量与SEI膜形成所需要的电荷之和
另外,电极的厚度根据不同的材料,也有不同要求
4目前商品用的聚合物锂离子电池基本上还是使用LiFP6的碳酸酯溶液作为增塑剂,在较高的温度(80~100℃)下,在微量水分或醇的引发下发生分解,并产生一些有毒的烷基氟化磷酸酯
该热分解在路易斯酸或锂和金属的复合氧化物的作用下受到抑制
5在聚合物锂离子电池的化成和循环过程中,也会发生气胀等现象
对于以氧化钴锂为正极的情况,气胀的现象主要发生在4V以下,这是电解液被还原所致
当然,处于充电状态时,正极处于高价态,也会产生气体
氧化钴锂的气胀现象要明