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什么因素影響鋰離子電池的安全性?

鉅大LARGE  |  點擊量:938次  |  2021年03月23日  

鋰離子電池在比容量、無記憶效應、長壽命、環(huán)保等綜合性能遠遠超過其他二次電池,鋰離子電池被稱為最電池,但為何在大容量電池領域卻沒有見到鋰離子電池的身影呢?關(guān)鍵問題是受到鋰離子電池的安全性問題的制約。鋰離子電池最大的安全隱患爆炸、漏液等。


出現(xiàn)的原因


1、內(nèi)部短路:是鋰離子電池的最大的隱患出現(xiàn)的原因,是在鋰離子電池生產(chǎn)過程中,由于正負極片出現(xiàn)的毛刺、破損、掉粉、氣泡等多方面原因,出現(xiàn)次品,在使用過程中,在過充的情況下(甚至正常充放電時),鋰離子在負極堆積形成枝晶,刺穿隔膜,形成內(nèi)部短路。


2、出現(xiàn)大電流:外部短路,內(nèi)部短路將出現(xiàn)幾百安培甚至更大的過大電流。i.外部短路時,由于外部負載過低,電池瞬間大電流放電。在內(nèi)阻上消耗大量能量,出現(xiàn)巨大熱量。ii.內(nèi)部短路,重要原因是隔膜被穿透,內(nèi)部形成大電流,溫度上升導致隔膜熔化,短路面積擴大,進而形成惡性循環(huán)而使出現(xiàn)爆炸或其他安全問題;


3、氣體的出現(xiàn):鋰離子電池為達到單只電芯3.0-4.2V的高工作電壓(鎳氫和鎳硌電池工作電壓為1.2V,鉛酸電池工作電壓為2V),必須采取分解電壓大于2V的有機電解液,而采用有機電解液在大電流,高溫的條件下會被電解,電解出現(xiàn)氣體,導致內(nèi)部壓力升高,嚴重會沖破殼體。

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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%

4、燃燒:熱量來源于大電流,同時在高電壓(超過5V)情況下,正極鋰的氧化物也會發(fā)生氧化反應,析出金屬鋰,在氣體導致殼體破裂的情況下,與空氣直接接觸,導致燃燒,同時引燃電解液,發(fā)生強烈火焰,氣體急速膨脹,發(fā)生爆炸。


5、外因用途:如:針刺和撞擊溫度升高,氣體急速膨脹,發(fā)生爆炸。


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