盲目增加烘烤温度对电芯的影响
电芯注液前的烘烤是降低水分对电池性能影响直接而关键的一步。低水分含量对电池性能的影响最低,随着水分的增加,电池会出现性能的恶化,内阻的增加,容量的衰减。但千万不要为了省烘烤时间,大幅增加烘烤温度,否则会带来负面效果。
盲目的增加烘烤温度会带来以下问题:
1.活性物质结构受损:
正极材料如三元钴酸锂等一般裸电芯或卷芯烘烤为80-100℃,若烘烤温度达到120℃,负极石墨或硅碳可能会存在氧化风险。烘烤温度达到150℃,高镍三元材料可能会发生结构坍塌。负极的柔韧性也会大大降低。
2.粘结剂分解:
当温度大于180℃,正极粘结剂PVDF可能会发生分解,导致活性物质颗粒之间,活性物质与集流体间粘结性失效,甚至从集流体上脱落。CMC与SBR的裂解温度较高,大约在200℃以上。
3.箔材氧化:
当烘烤温度大于180℃,铝箔开始被氧化生产Al2O3。增大电阻率,降低导电效果;铜箔氧化温度受多个条件影响,取决于烘箱是否真空,通的气体是干燥气体还是惰性气体,一般150℃为临界安全值。当然也遇到过120℃就被氧化的情况。
4.NMP残留水分分解:
NMP的沸点温度虽然有200℃,但其超过170℃就已经会分解出残留水分。
以下参数可供参考:
目前企业内注液前的裸电芯或卷芯烘烤温度大多在80-100℃。水分标准为正极≤150ppm(视材料体系而定);负极水分标准≤150ppm;隔膜水分<500ppm,对性能要求较高的电池,水分管控的越严格。
