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影响锂电池安全性的内部因素有哪些

来源:宝鄂实业    2021-05-26 11:32    点击量:
1. 材料。
 
  (1)正极材料的热稳定性及其与电解液的反应性。
 
  大多数阴极材料在放电状态下具有良好的热稳定性,在充电状态下具有良好的热不稳定性。在不接触电解液的情况下,充电阴极材料发热重要的原因是由于晶体形状的变化。充电正极与有机电解质接触后,与电解质发生反应,使电解质充氧并释放大量热量。
 
  (2)负极材料的安全性。
 
  负极材料应化学稳定,能与电解液形成SEI,不要与电解液发生反应,否则反应产生的大量热量会导致电池爆炸。
 
  (3)电解液组成。
 
  电荷转移的角色在正负电极之间的电解质的电池,高电导率,和电解质的化学性质必须稳定,为了减少活性物质的电化学反应速率和存储之间的电解液界面,所以电池的自放电容量的损失很小。目前,锂电池的电解液中含有一定量的酸性HF,正极材料容易被溶解和腐蚀。溶解的正极材料会增加电池的内阻,热稳定性差,容易造成安全隐患。
 
  (4)隔膜的选择。
 
  当电池内部温度接近聚合物膜的熔点时,聚合物基质离子将聚合物膜熔化,使孔洞被堵塞,使无孔洞的绝缘层变成。电池内阻迅速上升,通过电池的电流受到限制。随着温度继续升高超过聚合物膜的熔点,聚合物膜进一步融化,导致正负电极直接接触,导致内部短路,最终导致电池爆炸。因此,在选择膜片时应考虑膜片的熔点、厚度和孔隙率。
 
  2. 合理的电池结构设计。
 
  锂电池的保护通常通过设置安全阀、热敏电阻和设计保护电路来实现。保护电路是一种由多种电子元件组成的PCB电路,控制电池的充放电过程,防止电池过充过放电,每个元件都有失效的可能性。一旦保护电路失效,电池发生事故的概率将大大增加。
 
  3.制造过程。
 
  在生产过程中有很多值得注意的细节,这些细节容易造成安全隐患,如:南极毛刺,北极粉脱落将皮尔斯短路造成的隔膜;短路引起的过度的电极接头的长度和板接触电极或电极壳;极耳压缩线圈铁心,导致短路的正负两极,导致电池发热,严重的会导致爆炸,在生产过程中,正、负电极的材料用量是不合适的,将导致锂是不可持续的,并且通过击穿膜片容易造成内部短路。同时,应防止二次电池的使用,防止短路等安全事故。

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