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石墨電極的鋰化與膨脹過程

電池內部產氣是導致電池鼓脹的一個重要原因，無論是電池在常溫循環、高溫循環、高溫擱置時，其均會產生不同程度的鼓脹產氣。石墨紐扣半電池鋰化以及極片膨脹過程如圖1所示，一次放電鋰化時，隨著鋰離子嵌入石墨層間，電極電勢逐漸降低，而極片厚度膨脹率逐漸增加。據目前研究結果顯示，引起電芯脹氣的本質是電解液發生分解所致。電解液分解有兩種情況，一個是電解液有雜質，比如水分和金屬雜質使電解液分解產氣，另一個是電解液的電化學窗口太低，造成了充電過程中的分解，電解液中的EC、DEC等溶劑在得到電子后，均會產生自由基，自由基反應的直接后果就是產生低沸點的烴類、酯類、醚類和CO2等。

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?如何辨別石墨電極的優劣。

材料的固有電阻率。根據我司對于材料的特性統計，如果材料的平均顆粒相同，電阻率大的放電速度會比電阻率小的慢。電極折斷與石墨電極和接頭的自身質量、加工配合有關，也與煉鋼操作有關，產生原因往往是鋼廠與電極生產廠爭議的焦點。對于同等平均粒徑的材料，電阻率小的材料，其強度和硬度也會相應略低于電阻率高的材料。即，放電的速度、損耗會有所不同。故此，根據實際應用的需要選擇材料非常重要。由于粉末冶金的特殊性，對于每一個批號材料的各參數都有其材料的代表值有一定的波動范圍。但同一檔次的石墨材料，其放電效果非常接近，由于各種參數造成的應用效果的差異非常小。

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?石墨電極加工策略

盡管石墨是一種很穩定的材料，對人健康沒有直接不良影響，用肥皂很容易清洗干凈。但是石墨切屑可能以粉塵、污染物等形式影響環境安全，此外粉塵也對人有害。由于粉末冶金的特殊性，對于每一個批號材料的各參數都有其材料的代表值有一定的波動范圍。因此加工時使用吸塵設備和口罩。切屑形態是通過粉屑、斷裂切屑以及所使用的切削介質來影響刀具磨損的。強烈吹風可避免石墨顆粒的二次磨損。加工浸漬電解質后的石墨時，刀具磨損急劇下降。此外必須高度重視石墨粉末的清理，應配有將精加工石墨粉吸入潮濕裝置的設備，在粗加工時則要有清潔循環并間斷地過濾選擇適當的加工條件對于刀具的壽命有相當大的影響。

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