锂离子电池铝壳腐蚀机理研究与防护分析

舒宽金，何 巍，陈星宇，刘建华，刘金成

(惠州亿纬锂能股份有限公司，广东惠州 516000)

近年来全球新能源汽车快速发展，锂离子动力电池的需求量呈现爆发式增长，而新能源汽车用的方型铝壳锂离子动力电池市场占有率远超过软包电池与圆柱电池总和。新能源汽车动力电池的安全问题是整个行业需重点攻克的难题，但对于一些可能导致潜在安全失效的问题研究较少，这类问题一般短期内不会引起性能衰退，也不会降低电池安全性能，但随着电池不断充放电循环和使用过程复杂不可控因素的触发，这类问题可能会加剧恶化，最终导致电池失效，甚至影响电池的安全性能。如铝壳腐蚀会加剧电池内部短路风险，同时也会导致电解液泄露[2]，影响电池包的内部绝缘防护性能，电池包内绝缘材料绝缘性能降低会造成高压线短路等风险。因此，车用锂离子动力电池任何潜在的失效问题都必须得到行业内高度重视并得到有效解决。

根据文献报道，电池铝壳发生电化学腐蚀，电池表现出正极与壳体(铝壳)之间的电压增加，壳体与负极之间的电压降低的现象[2-5]。因此，本文对方型铝壳动力电池的铝壳电位与腐蚀问题相关性展开分析，研究铝壳腐蚀反应机理，根据腐蚀反应机理，提出铝壳抗腐蚀的方法。

1 实验方法

1.1 电池电压与腐蚀失效类型分析

通过对比方型铝壳电池电压、腐蚀失效位置，分析电池腐蚀失效机理模式类型。电池内部芯包与电池外壳接触，降低了电池壳体电位，即降低了电池壳体与负极电压，提升了正极与壳体之间电压，导致电池在充电过程壳体铝金属原子失去电子，发生氧化反应，导致电池壳体发生电化学腐蚀现象[5]。……