你知道扣电和软包性能差异的真正原因吗？

在材料评估中，我们经常会制作两种电芯用于测试，然后通过对比不同样品之间的差异来选择合适的电极材料或辅材，常见的形式是扣式电池和软包电池，然后这两类电池之间往往存在较大的性能差异，在这个时候大家往往选择相信软包电芯的数据，认为软包电芯和最终产品的形态更为接近，所以默认为更靠谱，但是事实上是这样的吗？扣电和软包电芯数据差异的源在哪里？

我们通过两篇学术论文来探究下扣电和软包的差异。

第一篇韩国Jaephil Cho【Analysis of Differences in Electrochemical Performance Between Coin and Pouch Cells for Lithium Ion Battery Applications】

该团队通过制备相同成分的扣电和软包电芯，通过对比EIS和循环数据等分析阻抗变化，认为阻抗差异是两者性能不同的关键原因，从下面数据可以两者的首效非常接近。

作者通过测试不同电芯尺寸的DCR，(a)发现电芯尺寸越大，那么DCR越小，(b)解释了电芯尺寸与阻抗之间的关系，我们可以理解成，一个软包是由数量众多的N扣电并联而成，那么扣电阻抗阻抗就等于N*R软包，请注意这是一个分析数据或扣电质量的方法，如果我们想判断扣电的好坏，那么我们可以将其阻抗与电芯单体做对比。

最后通过循环测试和EIS分析，作者发现扣电的容量保持率和阻抗变化程度都比软包电芯差很多，而且拆解发现扣电负极表面存在大量的析锂现象，所以作者认为是由于扣电的阻抗是软包电池的100倍导致了两者性能的差异。

但是这个实验验证存在明显的缺陷：如果认为扣电相当于软包电芯的众多分之一，可以用并联的等效电路表示的话，扣电所处的微观状态和软包电池上的一小部分是一样的，软包上也是有很多高阻抗的地方在进行脱嵌锂电化学反应，那么得出来的结论还是应该扣电和软包的性能一致或接近才对！

有没有人能够得到扣电和软包电芯数据一致的结果呢？

第二篇Jeff Dahn团队【A Guide to Full Coin Cell Making for Academic Researchers】

该团队通过优化扣电制作的过程，寻找扣电质量差异的原因，通过使用真空笔，特殊BMF隔膜等过程成功制作出性能较好的扣电。

下面这两张图显示软包和扣电的循环保持率是非常接近的，所以说我们得出这样的结论，从理论上和实践上扣电和软包电池数据是应该一致的，可以具有对比性。但是两者数据100%的一致是不可能的，软包和扣电的应力状态和温度场及结构还是存在差异。

但是如果我们做的扣电数据特别差，循环20-50次后保持率就非常差的话，大概率是扣电制作过程引起的，比如说正负极片是否对齐?加入的电解液量？是否存在微短路的情况？当然了软包制作过程亦可能发生问题。

总结一下，我认为扣电和软包电池数据应该要具有可比性和一致性，如果数据缺少可比性甚至很差，要多从扣电和软包电池制作上发现问题，解决问题。