硅晶3D锂电池如何解决负极膨胀带来的安全问题

2023/3/22 来源：深圳市乐贝可科技有限公司 点击次数：

为了应对锂电池负极中硅的膨胀带来的安全问题，美国一家公司提出了3D结构理论，他们叫做3D锂电池。什么叫3D锂电池？大家都知道了，现在的电池无论是圆柱、方形、刀片电池还是软包都是一个长条状的电池卷绕起来的，比如说在软包电池中，看上去是一个方壳电池，但实际上里面的芯片隔膜就像是叠被子一样一层一层的被叠了起来。

而美国这家的研发团队，彻底放弃了这种几十年一直用的叠片方式，他们把芯片给做成了一条条的片状结构，然后插入到电池中，外表看上去像是软包电池，但实际上,锂电池结构件内部是在水平方向上多一点正负极隔膜，相当于是正极隔膜，负极隔膜，正极隔膜，这种构型的横截面就是一盒口香糖一样，将隔膜插入其中，原来的软包电池极片的面儿是上下，那么现在是改为左右，这样整个电池用一个不锈钢外壳儿来进行封装。

在锂电池的生产中其实也在一定程度上运用了现有的一些设备，芯片依然是以整体进行涂布，涂布后的电芯直接用激光切割成一条一条的，与此同时隔膜也被切割成一条一条的，就有专门的设备，按照顺序，把芯片与隔膜压实在一起，然后电芯儿的作为主体就完成了。

3D结构为何能够比较有效的缓解负极的膨胀？原因很简单，因为负极膨胀的时候，它的作用力其实在一定程度上被分散掉了。注意前面说的整个电池是嵌入到一个不锈钢锂电池外壳里的，那么这个坚固的外壳，也会对负极膨胀有的一定的控制，在数据上来看，如果采用晶体硅为负极，那么软包电池膨胀力高达1.7吨的力的方向上下，而利用3D设计，膨胀力只有218磅，而且是左右的，只要外面的不锈钢外壳能够有效的扩压力，锂电池将是安全的，因为它这个力相当于是缩小了接近18倍，这将为晶体硅用负极的锂电池应用带来可行性。

其它新闻：

造车新势力引起行业危机中锂电池结构件加工厂家如何经营

从锂动力电池结构分析电动汽车起火根本原因

解密锂电池结构件新技术锂离电池负极里面不断的加硅