鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：765次 | 2021年04月09日
最常使用的鋰離子電池 安全隱患大不大呢？
鋰離子電池在各種數(shù)碼電子產(chǎn)品中都有，作為一種充電電池，比起傳統(tǒng)的水溶液二次電池，鋰離子電池比能量高、壽命長(zhǎng)以及污染小等特點(diǎn)使得它得到廣泛的應(yīng)用。但是，這些特點(diǎn)也成為了鋰離子電池的致命傷，特別是比能量高。那么鋰離子電池都有什么安全隱患呢？
針刺、短路、擠壓
當(dāng)鋰離子電池出現(xiàn)短路、針刺或擠壓的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部隔膜破裂從而引發(fā)溫度突然爆炸式升高，最終出現(xiàn)爆炸的情況，特別是安全性能差的鋰離子電池，這個(gè)時(shí)間將會(huì)更加短，一般5秒左右就會(huì)爆炸。
熱沖擊
所謂的熱沖擊就是環(huán)境溫度突然升高的現(xiàn)象，假如溫度較高，那么會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池負(fù)極表面SEI膜出現(xiàn)分解，從而引發(fā)放熱反映，電池散熱假如不好，那么內(nèi)部溫度就會(huì)迅速升高，從而出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
過充
假如對(duì)鋰離子電池進(jìn)行過充，那么多余的電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，因此導(dǎo)致電池本體溫度升高出現(xiàn)損壞的情況。往往這個(gè)問題會(huì)出現(xiàn)在一些沒有過充保護(hù)的充電器或電子產(chǎn)品上。
廠商的安全措施
鋰離子電池有這么多問題，自然是要有足夠的安全措施才行的。廠商一般會(huì)采用常見的三種安全手段，一是熱封閉隔膜，當(dāng)出現(xiàn)針刺或擠壓的時(shí)候，能夠保證隔膜迅速黏連，阻止內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。二是隨著溫度升高而電阻變大的PTC電阻，當(dāng)電池出現(xiàn)問題時(shí)，電阻變大，從而減小電流，保障電池安全，這點(diǎn)類似于保險(xiǎn)絲。三是安全閥，假如電池內(nèi)部氣壓增大，那么安全閥就會(huì)爆裂釋放內(nèi)部壓力從而保證電池不會(huì)出現(xiàn)爆炸的情況，一般圓柱形電池的正極都有安全閥。
雖然廠商對(duì)鋰離子電池使用了一些安全手段來保證電池的安全，但是當(dāng)我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候也是要特別注意才行，關(guān)于可更換電池的設(shè)備，盡量使用原裝電池，同時(shí)充電時(shí)要保持通風(fēng)散熱，特別是手機(jī)，最好別放在床上充電，以免積熱導(dǎo)致電池爆炸。在未來一段很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，鋰離子電池依然是主流選擇，而加強(qiáng)電池的安全性，也是目前多數(shù)廠商的努力方向，相信在不久后，鋰離子電池變得更加安全。從科學(xué)層面而言，鋰離子電池爆炸的原因通常是電極表面鋰沉積不均勻?qū)е轮В╠endrites）生長(zhǎng)，使得電池的充放電效率降低，甚至電池內(nèi)部出現(xiàn)短路，從而引發(fā)電池故障或安全隱患。科學(xué)家們都在試圖找到解決方法。日前，我國(guó)學(xué)者提出采用一種微球（microspheres）結(jié)構(gòu)捕獲鋰，來限制鋰沉積和抑制枝晶生長(zhǎng)（dendritegrowth）。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
由于枝晶生長(zhǎng)受到抑制，所以在經(jīng)過200多次充放電后，電極仍能保持99%的高電鍍/剝離效率，這不僅有助于延長(zhǎng)鋰離子電池的壽命，也可有效提高安全性。
上述研究來自中科院化學(xué)研究所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究員郭玉國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)。該研究已于日前在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊的《納米快報(bào)》（
郭玉國(guó)團(tuán)隊(duì)提出的具體方法是，通過微球結(jié)構(gòu)（microsphere）來俘獲鋰，以限制其沉積并抑制枝晶生長(zhǎng)。其所制備的微球?yàn)樘技{米管和多孔二氧化硅保護(hù)層的復(fù)合材料，實(shí)驗(yàn)證明，這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料關(guān)于控制鋰沉積行為是十分有效的。另外，絕緣涂層還可防止電子集中流動(dòng)并減少形成熱點(diǎn)的可能性。
據(jù)了解，郭少軍課題組通過借鑒自然界中蟻穴結(jié)構(gòu)能夠快速交換空氣的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了一種有特殊官能團(tuán)修飾的二氧化硅為骨架的離子凝膠電解質(zhì)。這種仿生離子凝膠電解質(zhì)具有快速傳輸鋰離子的能力，而且能夠在金屬鋰負(fù)極表面自發(fā)地形成顆粒富集層，從而有效地抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。該成果為利用仿生概念設(shè)計(jì)高性能的金屬鋰離子電池供應(yīng)了一種新思路。
