本文詳細(xì)介紹了鋰離子電池石墨陽(yáng)極氧化的鋰轉(zhuǎn)化過(guò)程和陽(yáng)極板的膨脹。
當(dāng)鋰熔入石墨硬幣半電池的電極片,在圖1所示的整個(gè)過(guò)程中第一次釋放出鋰時(shí),如石墨虛梁的鋰離子電池,電極電位下降,磁極片厚度緩慢增加并溶解。整個(gè)過(guò)程可以分為?EA有幾個(gè)等級(jí),有嵌入石墨層促進(jìn)鋰成分(X上升緩慢),LixC6有幾個(gè)不同的相存在。表1列出了這一環(huán)節(jié)的一些特征,其中X表示LixC6是鋰在其摩爾組成中的化學(xué)物質(zhì),D是石墨層晶格常數(shù)主要參數(shù)的區(qū)間。隨著鋰的加入,2H從石墨相連接到石墨相,當(dāng)SOC為50%時(shí),加入LiC12,LiC6越來(lái)越完全鋰化。這種變化,d層間距慢慢擴(kuò)大,導(dǎo)致極片厚度增加。
電池內(nèi)部的氣體是電池鼓包的一個(gè)關(guān)鍵原因。無(wú)論電池是否處于所有的正常循環(huán)系統(tǒng)和溫度循環(huán)系統(tǒng)中,并維持在高溫下,這都會(huì)引起不同程度的氣體膨脹。石墨電極是以石油焦和針狀焦為原料,以瀝青水泥為熔劑,經(jīng)煅燒、陳化、捏合、成型、焙燒、石墨化、機(jī)械加工而成。它是一種電導(dǎo)體,在中頻爐中釋放電磁能,加熱熔化返回爐內(nèi)的廢料。按其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可分為一般輸出功率、大功率和極高輸出功率。
石墨電極包括普通輸出功率石墨電極、抗氧化涂層石墨電極、高功率石墨電極和極高輸出功率石墨電極。高溫真空爐中常用石墨棒作為電加熱器。Z的使用溫度達(dá)到3000℃,便于高溫下空氣氧化。除真空泵外,只能在中性或氧化性氣氛中使用。其線膨脹系數(shù)小,熱導(dǎo)率大,電阻指數(shù)為(8 ~ 13)×10-6ω·m,工藝性能優(yōu)于SiC和MoSi2,耐熱、極寒、極地耐熱性能好,價(jià)格更具性?xún)r(jià)比。石墨塊是人工合成石墨的一種,人工合成石墨是通過(guò)人工加熱焦炭制品等加工工藝制成的。如果一般提純到高純度或者用碳纖維材料制成,附加值就高。早已證明,電池的腹脹是鋰電池電解液溶解造成的。鋰電池電解液溶解有兩種情況,電解液是一種殘?jiān)?,水等金屬材料殘?jiān)碗娊庖旱娜芙馕镔|(zhì)蒸氣,另一種是電解液的光電催化對(duì)話框過(guò)低,導(dǎo)致電池充電全過(guò)程溶解。電解質(zhì)EC和DEC后得到的有機(jī)溶劑,如電子器件,會(huì)引起氧自由基,氧自由基是自由基反應(yīng)的直接結(jié)果,產(chǎn)生低熔點(diǎn)的氮化合物、脂類(lèi)、醚類(lèi)和這些CO2。
電池極片的厚度變化有以下不同情況:
(1)冷軋極片,回彈后擱置,用相對(duì)密度和厚度較高的回彈夯實(shí);在相同的地應(yīng)力下,膠黏劑的彈性模量越大,極片保持彈跳越小,干燥會(huì)導(dǎo)致極片彈跳。
(2)極片的消化吸收和鋰電池電解液的增溶可以增加極片的厚度。
(3)在電池的整個(gè)充電過(guò)程中,由于晶格常數(shù)主要參數(shù)的變化,嵌鋰導(dǎo)致電平升高。