边电压边电阻测试的目的

边电压边电阻测试意义

边电压边电阻测试是具有意义的,最直接的就是能反映软包电池是否有腐蚀风险。本文将对其进行探究。
首先软包电芯的外包装铝塑膜由3 层结构组成,最外层为尼龙层,中间层为铝箔,最内层为聚丙烯(PP)层。软包装电池腐蚀指充放电过程中,铝箔与Li+发生合金化反应生成锂铝合金,导致铝箔粉化破裂,密封失效。其中软包装电池的腐蚀需要两个必要条件:①电子短路,即铝塑膜铝箔接触低电位负极;②离子短路,即铝塑膜铝箔接触电解液中的Li+ 。
目前腐蚀的筛选方法有两种:一是测试负极耳和铝塑膜铝箔之间的绝缘阻值(边电阻) ;二是测试正极耳和铝塑膜铝箔之间的电压(边电压)。检验电子通道一般采用边电阻的测试方式,检验离子通道则采用边电压的测试方式;

边电压测试

边电压一般是在电芯成型后进行,指正极极耳和铝塑壳之间的电势差。主要是用来检查锂离子电池铝塑膜封装的效果,检测极耳与铝塑膜之间的短路情况。短路会造成铝箔腐蚀,电解液漏液问题,鼓气,低电压等一系列问题,并产生安全隐患。理论上正极与铝塑膜之间铝层是绝缘的,电压应该为0,但是实际上铝塑膜封装中,内层的PP层会产生局部受损,导致出现局部导通(含电子通道和离子通道),形成微电池,从而产生了电势差即电压。
边电压行业大部分定在1V以下,因为如果当电压>1V,达到锂铝合金的形成电压,并且负极耳处也存在电子通路,电解液中的锂离子会嵌入铝中,形成锂铝合金,使铝壳发生腐蚀。随着存放时间加长,铝层腐蚀后,外界的水分进入电池,与电解液和活性物质发生反应产生气体, 最终电池发生鼓胀和漏液。在负极耳部位存在封装缺陷并且侧边也存在封装缺陷的情况下, 即电池内部同时存在离子通道与电子通道,会导致电池内部形成原电池,加快腐蚀速度,最终电池产生内腐蚀。

边电阻测试

边电阻测试是在电芯封装后进行,测试铝塑膜和负极极耳之间的电阻,边电阻不良品也会导致电芯腐蚀的风险增加,导致电芯在长期使用过程中胀气或漏液。
腐蚀必须具有的两个条件:一是铝塑膜的Al层与负极之间通过电解液形成离子短路通道,二是铝塑膜的Al层与负极之间形成电子短路通道,当二者同时满足时,负极和铝塑膜的Al层之间就形成了原电池,原电池的负极发生还原反应,导致结构被破坏,水汽进入电芯内部。由于PP层对电解液的隔绝作用总是存在缺陷,因此离子短路通道基本不可避免,主要是通过防止电子短路通道的形成来降低腐蚀的风险。