前期已经讨论过方形铝壳锂离子电池的腐蚀机理（具体见“顺理成章”公众号文章），软包电池腐蚀条件也是一样，但是，对于铝塑膜来说，由于其具有CPP绝缘层，所以，有必要探讨下导致铝塑膜腐蚀的条件。铝塑膜腐蚀现象如图1 所示，铝塑膜结构如图 2 所示。由于采用的是铝塑膜，理论上无论正极还是负极与铝塑膜之间的铝层是绝缘的，壳电压应为０Ｖ；但实际过程中铝塑膜会发生局部受损，导致铝塑膜中的铝和正极及负极之间局部导通（电子通道，离子通道），形成微电池，形成电势差。离子通道：电芯封装过程中，封边位的PP层受到热压后比较容易发生破损，另外折边工艺也容易造成PP层破损。为探究PP破损点，对不同壳电压的电池采用镀铜方法分析。取软包电池，剪开保留铝塑袋，在铝塑袋中导入10%硫酸铜溶液，外接3.7V直流电源，负极探针刺破铝塑袋，让负极与铝直接接触导通，正极探针浸没在溶液中，测试20min后倒入溶液观察铝塑袋内部析铜情况。若PP层存在破损，硫酸铜溶液会直接与铝层接触，并在铝层表面还原成金属铜。选取挑选正壳电压＜0.8V，0.8-1.0V，1.0-2.0V，＞3.0V电池进行电镀分析，切剖分析析铜位置，研究其产生的原因。 | | | 腐蚀风险 | 备注 |
＜0.8V | 无析铜 | 破损情况很小 | 无负短风险 |
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0.8-1.0V | 点状析铜 | 轻微破损 | 负短风险较小 |
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1.0-2.0V | 密集且连续的析铜 | 破损 | 风险较大 |
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＞3.0V | 无 | / | 风险最高 | 极耳处未封装好导致壳电压比较高，子通道发生联通 |
壳电压小于0.8V电池发生壳腐蚀的风险最低，壳电压在0.8-2.0V之间随着壳电压的增大，腐蚀的风险随之增大，壳电压大于3.0V时为电子通道发生连接，腐蚀风险最高。对析铜位置进行分析，发现析铜的位置紧紧贴着铝层（距离约4μm），但是宏观无法看到明显破损点，说明破损点可能是微孔，电解液进入其中，并接触到铝层。对弯折前后的铝塑膜进行观察，可以看到弯折处的PP层存在泛白，而未析铜的PP层未发现弯折处泛白的现象，说明封装后的PP层机械性能发生变化，形成了微孔，导致电解液和铝壳接触，形成了壳压。PP层破损会导致电解液和铝层接触，当正壳电压达到一定程度时，并且极耳处的电子通道同时存在时，也就形成了腐蚀的三个条件。设计方面：通过改善PP层的性能，改善其拉伸性能或者增加其厚度，可以改善壳电压；
工艺方面：优化工艺参数，减少PP层的拉伸，可以改善壳电压。
参考文献：
[1]赵彦孛,殷睿,李金恒,贾学恒. 软包聚合物锂离子电池壳电压研究[J]. 电源技术,2020,44(03):330-332+351.
[2]任宁,孙延先,吴耀辉,任晴晴,朱彦荣,伊廷锋. 软包装锂离子电池铝塑膜的腐蚀行为[J]. 有色金属工程,2015,5(05):29-32.