一、黑斑現(xiàn)象特征

1.外觀表現(xiàn)

極片表面出現(xiàn)黑色或深灰色斑點(diǎn)，多見于涂布區(qū)邊緣或卷繞接口部位。

黑斑區(qū)域伴隨石墨層間剝離和活性物質(zhì)膨脹，局部厚度增幅可達(dá) 85% 以上。

2.性能影響

電池容量衰減明顯，循環(huán)壽命下降 30% 以上。

黑斑區(qū)域易析鋰，存在熱失控風(fēng)險(xiǎn)，局部溫度可升至 80℃以上。

二、主要成因分析

1.材料缺陷

原材料雜質(zhì)超標(biāo)或?qū)щ妱﹫F(tuán)聚，導(dǎo)致局部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)失效。

基材表面污染阻礙漿料浸潤，造成干燥過程中溶劑揮發(fā)異常。

2.工藝失控

涂布漿料分散不良，引入氣泡形成z孔缺陷；干燥溫度梯度突變導(dǎo)致表層結(jié)皮過快，內(nèi)部溶劑滯留引發(fā)應(yīng)力裂紋。

化成工序負(fù)壓控制不當(dāng)，加速電解液分解產(chǎn)物沉積。

3.界面反應(yīng)失效

電解液中 LiPF?分解產(chǎn)生的 HF 腐蝕石墨層，導(dǎo)致 SEI 膜局部破裂。

鋰鹽濃度不足或水分侵入，誘發(fā)副反應(yīng)生成 LiF/Li?O 等高阻抗產(chǎn)物。

三、常用解決方案

1.工藝優(yōu)化措施

采用閉環(huán)涂布控制系統(tǒng)，維持張力波動(dòng)≤0.5%，匹配干燥溫度梯度。

優(yōu)化化成負(fù)壓參數(shù)，通過測堵工裝模擬驗(yàn)證工藝穩(wěn)定性。

2.材料改性方案

提升粘結(jié)劑比例至 3-5%，抑制漿料沉降和顆粒團(tuán)聚。

采用納米復(fù)合集流體，降低界面接觸電阻 30% 以上。

3.環(huán)境控制升級(jí)

車間濕度控制≤30%，銅箔經(jīng)等離子清洗后潤濕角≤20°。

存儲(chǔ)前進(jìn)行預(yù)鋰化處理，減少負(fù)極活性鋰損失。

四、檢測與驗(yàn)證方法

1.微觀分析

采用 SEM/EDS 檢測黑斑區(qū)域成分。

XRD 分析石墨層間距。

2.工藝驗(yàn)證工具

使用化成測堵工裝模擬電芯，采集壓力、溫度曲線匹配閾值條件。

通過高溫存儲(chǔ)測試驗(yàn)證黑斑擴(kuò)展速率，篩選異常電芯。

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