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影響鋰離子電池安全性的內部因素

添加時間:2020-04-16 14:00:22   瀏覽次數: 次    【 】   打印   關閉窗口

1. 材料。
 
(1)正電極材料的熱穩定性及其與電解質的反應性。大多數正極材料在放電狀態下具有良好的熱穩定性,在充電狀態下具有熱不穩定性。在不與電解液接觸的情況下,充電正極材料放熱的原因主要是由于晶體形狀的改變。充電正極與有機電解液接觸后,與電解液發生反應,使電解液氧化,釋放出大量的熱量。

(2)陽極材料的安全性。陽極材料應化學穩定,能與電解液形成SEI,不與電解液發生反應等,否則反應產生的大量熱量會導致電池爆炸。

(3)電解質組成。電解液進行轉移電荷的作用在電池正極和負極電極之間,需要高導電性、和電解質的化學性質必須穩定,以減少電解質之間的電化學反應速率和活性物質界面存儲期間,因此電池的自放電容量損失小。目前,鋰電池電解液中會含有一定量的酸HF,正電極材料很可能被溶解侵蝕,溶解的正電極材料,會增加電池的內阻,熱穩定性差容易造成安全隱患。

(4)隔膜的選擇。當電池內部溫度接近聚合物膜的熔點時,聚合物基體離子將聚合物膜熔解,使孔被堵塞,成為無孔的絕緣層。電池的內阻迅速上升,通過電池的電流是有限的。當溫度繼續上升超過聚合物膜的熔點時,聚合物膜進一步熔化,導致正極和負極直接接觸,導致內部短路,最終導致電池爆炸。因此,在選擇隔膜時應考慮隔膜的熔點、厚度和孔隙率。

2. 電池結構設計合理。
 
鋰離子電池的保護通常通過設置安全閥、熱敏電阻和設計保護電路來實現。保護電路是一種由多種電子元件組成的PCB電路,控制電池的充放電過程,防止電池的過充和過放電,每個元件都有發生故障的可能性。一旦保護電路失效,電池發生事故的概率將大大增加。

3.制造過程。
 
生產過程中有很多值得注意的細節,這些細節容易造成安全隱患,如:電桿毛刺、電桿粉脫落會刺穿隔膜而導致內部短路;因電極耳過長及與電極板或電極殼接觸而引起的短路;極耳壓縮線圈芯,導致正負極短路,導致電池發熱,嚴重時會導致爆炸;在生產過程中,正極和負極的材料用量不合適,會造成鋰的不連續,而且容易通過擊穿隔膜造成內部短路。

上一篇:如何有效的避免造成電池爆炸,合理科學的使用電瓶呢?  下一篇:18650鋰電池PACK出廠之前都要經過哪些檢測?

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