在材料評估中，我們經(jīng)常會制作兩種電芯用于測試，然后通過對比不同樣品之間的差異來選擇合適的電極材料或輔材，常見的形式是紐扣電池和軟包電池，然后這兩類電池之間往往存在較大的性能差異，在這個時候大家往往選擇相信軟包電芯的數(shù)據(jù)，認為軟包電芯和最終產(chǎn)品的形態(tài)更為接近，所以默認為更靠譜，但是事實上是這樣的嗎?扣電和軟包電芯數(shù)據(jù)差異的源在哪里?

　　我們通過兩篇學(xué)術(shù)論文來探究下扣電和軟包的差異。

　　第一篇韓國Jaephil Cho【Analysis of Differences in Electrochemical Performance Between Coin and Pouch Cells for Lithium Ion Battery Applications】該團隊通過制備相同成分的扣電和軟包電芯，通過對比EIS和循環(huán)數(shù)據(jù)等分析阻抗變化，認為阻抗差異是兩者性能不同的關(guān)鍵原因，從下面數(shù)據(jù)可以兩者的首效非常接近。

　　作者通過測試不同電芯尺寸的DCR，(a)發(fā)現(xiàn)電芯尺寸越大，那么DCR越小，(b)解釋了電芯尺寸與阻抗之間的關(guān)系，我們可以理解成，一個軟包是由數(shù)量眾多的N扣電并聯(lián)而成，那么扣電阻抗阻抗就等于N*R軟包，請注意這是一個分析數(shù)據(jù)或扣電質(zhì)量的方法，如果我們想判斷扣電的好壞，那么我們可以將其阻抗與電芯單體做對比。

　　最后通過循環(huán)測試和EIS分析，作者發(fā)現(xiàn)扣電的容量保持率和阻抗變化程度都比軟包電芯差很多，而且拆解發(fā)現(xiàn)扣電負極表面存在大量的析鋰現(xiàn)象，所以作者認為是由于扣電的阻抗是軟包電池的100倍導(dǎo)致了兩者性能的差異。

　　但是這個實驗驗證存在明顯的缺陷：如果認為扣電相當(dāng)于軟包電芯的眾多分之一，可以用并聯(lián)的等效電路表示的話，扣電所處的微觀狀態(tài)和軟包電池上的一小部分是一樣的，軟包上也是有很多高阻抗的地方在進行脫嵌鋰電化學(xué)反應(yīng)，那么得出來的結(jié)論還是應(yīng)該扣電和軟包的性能一致或接近才對!有沒有人能夠得到扣電和軟包電芯數(shù)據(jù)一致的結(jié)果呢?

　　第二篇Jeff Dahn團隊【A Guide to Full Coin Cell Making for Academic Researchers】該團隊通過優(yōu)化扣電制作的過程，尋找扣電質(zhì)量差異的原因，通過使用真空筆，特殊BMF隔膜等過程成功制作出性能較好的扣電。

　　下面這兩張圖顯示軟包和扣電的循環(huán)保持率是非常接近的，所以說我們得出這樣的結(jié)論，從理論上和實踐上扣電和軟包電池數(shù)據(jù)是應(yīng)該一致的，可以具有對比性。但是兩者數(shù)據(jù)100%的一致是不可能的，軟包和扣電的應(yīng)力狀態(tài)和溫度場及結(jié)構(gòu)還是存在差異。

　　但是如果我們做的扣電數(shù)據(jù)特別差，循環(huán)20-50次后保持率就非常差的話，大概率是扣電制作過程引起的，比如說正負極片是否對齊?加入的電解液量?是否存在微短路的情況?當(dāng)然了軟包制作過程亦可能發(fā)生問題。

　　總結(jié)一下，我認為扣電和軟包電池數(shù)據(jù)應(yīng)該要具有可比性和一致性，如果數(shù)據(jù)缺少可比性甚至很差，要多從扣電和軟包電池制作上發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。