定制热线: 400-678-3556

电池专题

为了防止锂电池内部短路,我们应该注意哪些

来源:宝鄂实业    2019-02-27 19:24    点击量:
以正极材料为LiCOO2,负极材料为碳的锂电做针刺测试,可以明显看出当钉子穿过时,电压从4.2V瞬时突降至0V,同时电池的温度升高。

当升温速率较低时,在电池温度接近隔膜的电流遮断温度时就会停止升温;如果升温速率太快,会在达到隔膜电流遮断温度时,电池还将继续升温,隔膜的电流遮断也就失去了其功能。

这种情况下,隔膜的电流遮断来不及发生作用阻止电池的热失控。因此,在模拟针刺和撞击测试中隔膜的作用仅仅是延迟内部短路造成的热失控。

具有高温软化完整性和电流遮断功能的隔膜需通过内部短路测试。

用在高容量电池中的薄隔膜所展示的各种性能也必须与较厚的隔膜相似。隔膜的机械强度损失需通过
锂电池的设计进行平衡,而隔膜在横向和纵向的性质也必须一致以保证锂电池在非正常使用时的安全性。

为防止内部短路,隔膜不能允许任何枝晶穿透。当锂电发生内部短路时,如果这种故障不是瞬间发生的,那么隔膜就是唯一能够防止电池热失控的装置。

但是,如果升温速率太快,故障在瞬间发生,隔膜就不能起到遮断电流的作用;如果升温速率不是很高,则隔膜的电流遮断功能就能够起到控制升温速率进一步阻止电池热失控的作用。


在针刺测试过程中,当钉子钉入锂电池时就会发生瞬问内部短路。

这是因为在钉子和电极之间形成的回路间的电流会产生大量的热所致。

钉子和电极间的接触面积是根据针刺深度的不同而不同,针刺越浅,接触面积就越小,局部电流密度和产生的热量也就越大。

当局部产生的热量导致电解液和电极材料分解时,热失控就会发生。另一方面,如果电池被完全穿透,那么接触面积的增加就会减小电流密度,由于电极与钉子间的接触面积小于其与金属集流体之问的接触面积,所以内部短路电流比外部短路时要大得多。