方形鋁殼鋰離子電池的腐蝕機理和軟包電池腐蝕條件一樣，但是，對于鋁塑膜來說，由于其具有CPP絕緣層，所以，有必要探討下導致鋁塑膜腐蝕的條件。鋁塑膜腐蝕現象如圖1 所示，鋁塑膜結構如圖 2 所示。
由于采用的是鋁塑膜，理論上無論正極還是負極與鋁塑膜之間的鋁層是絕緣的，殼電壓應為０Ｖ；但實際過程中鋁塑膜會發生局部受損，導致鋁塑膜中的鋁和正極及負極之間局部導通（電子通道，離子通道），形成微電池，形成電勢差。
離子通道：電芯封裝過程中，封邊位的PP層受到熱壓后比較容易發生破損，另外折邊工藝也容易造成PP層破損。
電子通道：鋁塑膜鋁層與鎳極耳或陽極接觸。
1 軟包電池腐蝕的條件
為探究PP破損點，對不同殼電壓的電池采用鍍銅方法分析。取軟包電池，剪開保留鋁塑袋，在鋁塑袋中導入10%硫酸銅溶液，外接3.7V直流電源，負極探針刺破鋁塑袋，讓負極與鋁直接接觸導通，正極探針浸沒在溶液中，測試20min后倒入溶液觀察鋁塑袋內部析銅情況。若PP層存在破損，硫酸銅溶液會直接與鋁層接觸，并在鋁層表面還原成金屬銅。
選取挑選正殼電壓＜0.8V，0.8-1.0V，1.0-2.0V，＞3.0V電池進行電鍍分析，切剖分析析銅位置，研究其產生的原因。
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正殼電壓 |
析銅情況 |
封裝PP狀態 |
腐蝕風險 |
備注 |
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＜0.8V |
無析銅 |
破損情況很小 |
無負短風險 |
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0.8-1.0V |
點狀析銅 |
輕微破損 |
負短風險較小 |
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1.0-2.0V |
密集且連續的析銅 |
破損 |
風險較大 |
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＞3.0V |
無 |
/ |
風險最高 |
極耳處未封裝好導致殼電壓比較高，子通道發生聯通 |
殼電壓小于0.8V電池發生殼腐蝕的風險最低，殼電壓在0.8-2.0V之間隨著殼電壓的增大，腐蝕的風險隨之增大，殼電壓大于3.0V時為電子通道發生連接，腐蝕風險最高。
對析銅位置進行分析，發現析銅的位置緊緊貼著鋁層（距離約4μm），但是宏觀無法看到明顯破損點，說明破損點可能是微孔，電解液進入其中，并接觸到鋁層。對彎折前后的鋁塑膜進行觀察，可以看到彎折處的PP層存在泛白，而未析銅的PP層未發現彎折處泛白的現象，說明封裝后的PP層機械性能發生變化，形成了微孔，導致電解液和鋁殼接觸，形成了殼壓。
PP層破損會導致電解液和鋁層接觸，當正殼電壓達到一定程度時，并且極耳處的電子通道同時存在時，也就形成了腐蝕的三個條件。
2 預防措施
設計方面：通過改善PP層的性能，改善其拉伸性能或者增加其厚度，可以改善殼電壓；
工藝方面：優化工藝參數，減少PP層的拉伸，可以改善殼電壓。
參考文獻：
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