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鋰離子電池的安全隱患

時間:2021-05-06 預覽:182


 

1、正極材料

要是沒有正確使用鋰離子的話,會引發(fā)電池內部溫度上升,導致正極材料會出現(xiàn)活性物質的分解和電解液的氧化。此外,由于這兩種反應會產(chǎn)生大量的熱,進而引發(fā)電池溫度進一步升高。

 

2、負極材料

金屬鋰是原先最常應用的負極材料,因此在組裝電池多次充放電后,很容易出現(xiàn)鋰枝晶,從而將隔膜刺穿,造成電池出現(xiàn)短路、漏液甚至是爆炸。而嵌鋰化合物可以有效防止鋰枝晶的產(chǎn)生,大幅度地提升了鋰離子電池的安全性。而且隨著溫度的上升,嵌鋰狀態(tài)下的碳負極會和電解液出現(xiàn)放熱反應。在一樣的充放電條件下,電解液和嵌鋰人造石墨反應的放熱速率是會高于進而嵌鋰的中間相碳微球、碳纖維、焦碳等的反應放熱速率。

 鋰離子電池的安全隱患(圖1)

3、隔膜與電解液

構成鋰離子電池的電解液是鋰鹽和有機溶劑的混合溶液,其中商用的鋰鹽是六氟磷酸鋰,這種材料在高溫的狀態(tài)下很容易出現(xiàn)熱分解,然后和微量的水、有機溶劑發(fā)生熱化學反應,從而使電解液的熱穩(wěn)定性降低了。電解液有機溶劑為碳酸酯類,這種溶劑沸點和閃點比較低,在高溫環(huán)境下容易和鋰鹽釋放PF5的反應,容易被氧化。

 

4、制造工藝中

在鋰離子電池的制造過程中,電極制造、電池裝配等過程都會對電池的安全性造成影響。比如正極和負極混料、涂布、輥壓、裁片或沖切、組裝、加注電解液的量、封口、化成等諸道工序的質量控制;漿料的均勻度漿;涂布加熱溫度等。

 

5、電池使用過程中

在使用鋰離子電池的過程中,需要盡量降低過充電或是過放電,尤其是對于單體容量高的電池,因為熱擾動很有可能會造成一系列放熱副反應,引發(fā)安全性問題。


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