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锂离子电池不良失效分析系列-漏液
发布时间: 2025-04-15 预览次数:

     序  言     

电池为什么会漏液?

一般情况下,电池漏液有四种情况,比较常见的就是上盖和底槽之间的密封性不好,开裂引起的渗漏;而安全阀渗漏以及接线处渗漏这两种情况也时有发生,不过几率不高;最后一种则是其他部位的渗漏。

对于这四种情况,有以下几种供参考的处理方式:

1、检查电池的外壳,很多时候的漏液就是由于电池安装的不合理、车架电池盒有焊渣和车架底盘低,磕碰引起的外壳损坏。

2、取开盖板查看安全阀周围有无渗酸漏液痕迹,再打开安全阀检查电池内部有无流动的电解液。

3、在前两步都没有异常的情况下,就需要开始气密性测试,即在水中加压充气,查看是否有气泡产生,如果有则说明有遗漏,没有则说明正常。

4、在充电时,需要观察是否有流动的电解液,如果有,需要将其抽出。一旦找到渗漏地方后,先用小刀把周围清理干净,再用电瓶专用胶水把漏液口粘牢,以防再次出现漏液情况。


     漏液的定义     

      对于钢壳或铝壳电池一般在封口位置(注:电池壳体与盖帽位置, 亦或焊缝位置等)有电解液流出或防爆阀打开有电解液流出及导致盖帽及壳体氧化、锈蚀的现象;对于软包电池则表现铝塑膜表面破损,内部电解液流出或存在腐蚀痕迹的现象。当然,还有外部原因,如碰撞挤压损伤或刺穿导致的漏液。

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图1 软包电池漏液

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图2 方形电池漏液



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图3圆柱电池漏液


漏液不良鱼骨图分析(Fishbone)


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图4 鱼骨图

说明:以上鱼骨图是综合当前的软包、方形、圆柱电池漏液,列出的主要影响因素。


   总  结   

电芯漏液可以说是除安全性能外,最令人讨厌不良项目。单个漏液的电芯不但导致单体PACK失效,也可能导致配套的装置或整机出现氧化腐蚀;若单个或多个电芯漏则可能导致整个模组或电池组失效。甚至将其比作“一粒老鼠屎破坏一锅汤”也不会过!

对于软包电池,铝塑膜来料品质绝对是关键;封焊(顶封、侧封、二封等)工艺参数如温度、时间、压力、真空度等的优化设计也是至关重要的。同时,封头平行度的监测环节也不可少;号称锂电三大天敌之一的水分更不容忽视。探测方面:加强封头平行度检测(具体操作详情可点击下方链接,参考公众号另一篇文章-软包电池品质管控之封头平行度的检验方法),水分测试,外观检测,焊接强度/效果测试,气密性测试,红药水测试,高温高湿及水浴测试等。

对于方形电池,激光焊接是一个非常重要的管控环节。激光焊是采用激光熔化电池的壳盖的边缘使其融合在一起。其工艺的缺陷极易引起的焊接沙眼。一般采用涂覆渗透剂的方式来防止激光焊引起的沙眼,从而防止电池漏液。必须强调的是,激光焊接工艺参数如电流、频率、脉宽、速度、焦距等的优化设计是相当重要的。探测方面:加强激光焊首检/巡检,气密性测试,外观检测,显微镜确认焊接熔深状况等。

对于圆柱电池, 封口工艺参数及封口模具的管控绝对是至关重要的。其次,盖帽的爆破和拉断拉力等也要优化设计。探测:加强封口首检/巡检,封口压缩比检测(注:后续将会有专题文章介绍),外观检测,气密性测试等。装配端的设备的稳定性也不容忽视,日常和定期的维护和保养必须落实到位。同时,注液过程也要监控到位,一旦出现电芯电解液过量,加之外接环境的影响如温度、大电流等,也是会导致电芯漏液发生的。

一些物料的来料品质要加严管控,如电解液、铝塑膜、来料极耳胶,盖帽/盖板、壳体以及两者的适配性、钢珠与壳体的匹配性等。

鉴于电池类别及材料,制造工艺及自动化程度等的不同, 进而导致引起电池电池漏液的原因很多。后续我们会再不断补充完善。电池漏液出现后,若能快速找到原因当然更好。否则建议从5M1E进行排查,并在关键过程中加强探测。


文章来源志言质语

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