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解答:鋰電池過沖有危險性嗎?

鉅大LARGE  |  點擊量:5008次  |  2018年05月13日  

  隨著全球節能環保的的提倡,鋰電池的使用漸漸要代替傳統鉛酸電池的使用。鋰電池具有節能環保,污染率低,壽命更長,重量更輕,無記憶等多種優勢。那么有消費者要問到小編,鋰電池可以過充嗎?過充危險嗎?


  對于LIB,過充電造成的影響更嚴重。原因在于過充電會造成兩個大問題。一個是超過負極鋰容量(理論容量,石墨為372mAh/g)的鋰將轉化為金屬鋰,以枝晶狀析出。這有可能造成內部短路。


  另一個是正極會產生反應性非常強的氧氣。如果氧氣與LIB內的電解液、鋰和碳的化合物結合,也就是發生氧化反應,可能會導致發熱和著火。


  下面以正極的代表性物質鈷酸鋰(LiCoO2)為例,來詳細解釋一下其中的原因。LiCoO2的結構是在氧化鈷(CoO2)層之間插入鋰。充電時,鋰將脫離正極,向負極移動。鋰脫離后,“空房子”(空隙)將會增加。鈷(Co)會趁虛而入,鉆進這些“空房子”寄住。隨著充電的進行,“空房子”越多,或是溫度越高,鈷越容易發生移動。鈷移動到鋰曾經的地盤后,之前與鈷組成CoO2的氧將失去伙伴,也從正極脫離。


  這些氧是以原子狀態單獨存在的“初生態氧”,反應性非常強,與任何物質都很容易發生反應注1)。LIB中含有容易氧化的電解液、鋰和碳的化合物,這些物質會與氧結合,導致發熱和著火。

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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%

  注:空氣中的氧是原子結合形成的氧氣(02)(鍵位占滿),反應性不強。如果反應性強,生物在呼吸時,肺就會與氧氣發生反應并灼傷,無法生存。我們必須感謝氧氣不具備強反應性。


  “初生態氧”會在怎樣的條件下產生?我們以Li1-xCoO2的x為參數,通過利用熱質量分析法檢測改變溫度時的質量變化,對相關條件進行了研究。結果顯示,x越大,也就是充電進度越大,質量開始減少的溫度越低,減少量越大。質量減少是氧脫附的表現。而且我們還發現,充電進度越大(x越大),脫附的氧越多,氧脫附發生的溫度越低。也就是說,要想抑制“初生態氧”產生,不在超過規定的電壓下充電(避免過充電)、電池不升溫注2)是必需條件。為滿足這些條件,組裝企業等LIB的使用者必須小心謹慎。


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