第53卷第3期2023年6月电池BATTERYBIMONTHLYVol.53,No.3Jun.,2023作者简介:曹勇(1982-),男,河南人,中航锂电(洛阳)有限公司总经理,高级工程师,研究方向:锂离子电池及电源系统。DOI:10.19535/j.1001-1579.2023.03.017多孔铝箔改善锂离子电池的针刺安全性曹勇[中航锂电(洛阳)有限公司,河南洛阳471003]摘要:针刺热失控的主要热量来源是铝-负极短路,采用多孔铝箔来改善针刺安全性。多孔铝箔上的微孔可轻微削弱力学性能,使抗拉强度降低17%,断裂伸长率降低73%,导致针刺时形成的铝劈锋容易破裂和脱落,进而使得针刺内短路引起的焦耳热被抑制。微孔对锂离子电池的直流内阻、高倍率放电容量和循环性能等没有明显影响。关键词:锂离子电池;内短路;针刺;安全;多孔铝集流体中图分类号:TM912.9文献标志码:A文章编号:1001-1579(2023)03-0312-04ImprovingnailpenetrationsafetyofLi-ionbatterybyporousAlfoilCAOYong[ChinaLithiumBatteryTechnology(Luoyang)Co.,Ltd.,Luoyang,Henan471003,China]Abstract:Themainheatsourceofnailpenetrationthermalrunawaywasshort-circuitcausedbyAl-anode,theporousAlfoilwasusedtoimprovethenailpenetrationsafety.Themicro-poresontheporousAlfoillightlyweakenedthemechanicalproperty,withtensilestressdecreased17%andbreakelongationdecreased73%,whichinducedthattheAlburrwasapttofailoffandbreakupduringnailpenetration.Therefore,theJouleheatgeneratedbyinternalshort-circuitwassuppressed.Thedirectcurrentinternalresistance,dischargecapacityathighrateandcycleperformanceofLi-ionbatterywerenotapparentlyaffectedbythemicro-pores.Keywords:Li-ionbattery;internalshort-circuit;nailpenetration;safety;porousAlcurrentcollector作为最严苛的滥用测试之一,锂离子电池针刺安全性测试近年来得到了广泛的研究,许多工作集中在开发正负极材料、隔膜和电解质,以提高电池的热稳定性方面[1]。对针刺过程的研究表明,针刺时,针刺点附近会迅速形成内部短路并产生大量热量。这些热量不能立即扩散,导致针刺点附近的局部温度急剧上升,之后,会引发一系列链式反应,最终发生热失控[2]。基于高镍正极材料的高能量密度锂离子电池受到针刺时,引起的热失控现象很剧烈。此时,热稳定性改善的作用有限,难以提高针刺安全性。同时,电池材料的热稳定性改善通常会对电性能造成不良影响。有鉴于此,一些研究侧重将液态烷烃和胺封装在热敏容器...
