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當前鋰離子電池哪幾種安全隱患?

鉅大LARGE  |  點擊量:991次  |  2021年07月05日  

鋰離子電池的安全性不僅與池數據本身的性質有關,還與電池的制備技術和應用有關。手機電池一次又一次的爆東西,一方面是因為維護電路故障,但更重要的是在數據處理上沒有根本的問題。


鈷酸鋰正極活性材料在小型電池是一個非常復雜的系統,但是,仍然有很多的鋰離子在陽極,超載時,剩余的陽極鋰離子將涌向陽極,陰極樹突組成是選擇材料鈷酸鋰離子電池過度充電必須的結果,即使在正常充電和放電的過程,也有可能要其余的鋰離子陰極樹突,鋰酸鈷材料的理論能量比大于270毫安時/克,但為了保證其循環功能,實踐中所采用的理論容量只要容量的一半。在使用過程中,由于電池充電電壓過高(如管理系統損壞等原因),正極剩余的鋰會析出,在負極表面以金屬鋰的形式堆積形成樹突。樹突刺穿縫隙,形成內部短路。


電解質的第一種成分是碳酸鹽,它的閃點和沸點都很低。假如電池過熱,電解液中的碳酸鹽會被氧化和回收,出現大量的氣體和熱量。例如,短安全閥可能無法通過安全閥釋放氣體,電池內部壓力急劇上升,導致爆炸。


鋰離子電池與聚合物電解質不從根本上處理安全問題,同樣使用鈷酸鋰和有機電解質,而且電解質是膠態的,不易泄漏,燃燒時會發作更劇烈,燃燒是聚合物電池安全的最大問題。


在使用中也存在一些問題,電池的內部或外部短路會使幾百安培的電流過量。當外部短路電池瞬間大電流放電時,在內部電阻消耗大量能量,出現很大的熱量。內部短路構成大電流,溫升引起間隙熔化,短路面積擴大,進而形成惡性循環。

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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%

為了達到單細胞3~4.2v的高工作電壓,要采用分解電壓大于2V的有機電解液,在大電流、高溫條件下電解。氣體的電解攻擊會導致殼體內部壓力增大,嚴重突破殼體。


過充可將金屬鋰分離出來,在發生分裂的情況下,與空氣直接接觸,導致焚燒、電解液著火、火焰猛烈的攻擊、氣體迅速膨脹、攻擊爆破。


另外,有關手機鋰離子電池,由于使用不當,如揉捏、沖擊和進水等造成電池膨脹、變形和開裂,這些都會導致電池短路,在放電或充電過程中出現的熱量被炸掉。


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