引起軟包鋰離子電池鼓脹的原因有很多。根據實驗研發經驗，筆者將鋰電池鼓脹的原因分為三類，一是電池極片在循環過程中膨脹導致的厚度增加；二是由于電解液氧化分解產氣導致的鼓脹。三是電池封裝不嚴引進水分、角位破損等工藝缺陷引起的鼓脹。在不同的電池體系中，電池厚度變化的主導因素不同，如在鈦酸鋰負極體系電池中，鼓脹的主要因素是氣鼓；在石墨負極體系中，極片厚度和產氣對電池的鼓脹均起到促進作用。
石墨負極膨脹影響因素及機理討論

(1)SEI膜形成：鋰離子電池首次充放電過程中，電解液在石墨顆粒在固液相界面發生還原反應，形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層(SEI膜)，SEI膜的產生使陽極厚度顯著增加，而且由于SEI膜產生，導致電芯厚度增加約4%。從長期循環過程看，根據不同石墨的物理結構和比表面，循環過程會發生SEI的溶解和新SEI生產的動態過程，比如片狀石墨較球狀石墨有更大的膨脹率。

(2)荷電狀態：電芯在循環過程中，石墨陽極體積膨脹與電芯SOC呈很好的周期性的函數關系，即隨著鋰離子在石墨中的不斷嵌入(電芯SOC的提高)體積逐漸膨脹，當鋰離子從石墨陽極脫出時，電芯SOC逐漸減小，相應石墨陽極體積逐漸縮小。
(3)其他因素：粘接劑的粘接強度(粘接劑、石墨顆粒、導電碳以及集流體相互間界面的粘接強度)，充放電倍率，粘接劑與電解液的溶脹性，石墨顆粒的形狀及其堆積密度，以及粘接劑在循環過程失效引起的極片體積增加等，均對陽極膨脹有一定程度的影響。

膨脹率計算：

膨脹率計算用二次元測量陽極片X、Y方向尺寸，千分尺測量Z方向厚度，在沖片以及電芯滿充后分別測量。

壓實密度和涂布質量對負極膨脹的影響

以壓實密度和涂布質量為因子，各取三個不同水平，進行全因子正交實驗設計(如表1所示)，各組別其他條件相同。

電芯滿充后，陽極片在X/Y/Z方向的膨脹率隨著壓實密度增大而增大。當壓實密度從1.5g/cm3提高到1.7g/cm3時，X/Y方向膨脹率從0.7%增大到1.3%，Z方向膨脹率從13%增大到18%。從圖2(a)可以看出，不同壓實密度下，X方向膨脹率均大于Y方向，出現此現象的原因主要是由極片冷壓工序導致，在冷壓過程中，極片經過壓輥時，根據阻力最小定律，材料受到外力作用時，材料質點將沿著抵抗力最小的方向流動.

銅箔厚度對負極膨脹的影響

選取銅箔厚度和涂布質量兩個影響因子，銅箔厚度水平分別取6和8μm，陽極涂布質量分別為0.140g/1、540.25mm2和0.190g/1、540.25mm2，壓實密度均為1.6g/cm3，各組實驗其他條件均相同，實驗結果如圖5所示。從圖5(a)、(c)可以看出，兩種不同涂布質量下，在X/Y方向8μm銅箔陽極片膨脹率均小于6μm，說明銅箔厚度增加，由于其彈性模量增加(見圖6)，即抗變形能力增強，對陽極膨脹約束作用增強，膨脹率減小。根據文獻，相同涂布質量下，銅箔厚度增加時，集流體厚度與膜層厚度比值增加，集流體中的應力變小，極片膨脹率變小。而在Z方向，膨脹率變化趨勢完全相反，從圖5(b)可以看出，銅箔厚度增加，膨脹率增加;從圖5(b)、(d)對比可以看出，當涂布質量從0.140g/1、540.25mm2增加到0.190g/1，540.25mm2時，銅箔厚度增加，膨脹率減小。銅箔厚度增加，雖然有利于降低自身應力(強度高)，但會增加膜層中的應力，導致Z方向膨脹率增加，如圖5(b)所示;隨著涂布質量增加，厚銅箔雖然對膜層應力增加有促進作用，但同時對膜層的約束能力也增強，此時約束力更加明顯，Z方向膨脹率減小。

石墨類型對負極膨脹的影響

采用5種不同類型的石墨進行實驗(見表2)，涂布質量0.165g/1，540.25mm2，壓實密度1.6g/cm3，銅箔厚度8μm，其他條件相同，實驗結果如圖7所示。從圖7(a)可以看出，不同石墨在X/Y方向膨脹率差異較大，最小0.27%，最大1.14%，Z方向膨脹率最小15.44%，最大17.47%，X/Y方向膨脹大的，在Z方向膨脹小，同分析的結果一致。其中采用A-1石墨的電芯出現嚴重變形，變形比率20%，其他各組電芯未出現變形，說明X/Y膨脹率大小對電芯變形有顯著影響。