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锂电池的安全隐患有哪些?

来源:未知    2018-12-27 08:56    点击量:

锂电池有安全隐患吗?

锂电池包的安全性问题,不仅与电池材料本身性质有关,而且与电池制备技术和使用有关。手机电池频频发生爆炸事件,一方面是由于保护电路失效,但更重要的是在于材料方面并没有根本的解决问题。

锂电池安全隐患来自于以下五个方面:

1、正极材料的安全隐患

2、负极材料的安全隐患

3、隔膜与电解液的安全隐患

4、制造工艺中的安全隐患

5、电池使用过程中的安全隐患

锂电池爆炸是真的吗?

随着锂电池包、新能源器件的快速发展,在改善我们生活的同时,问题也随之而来,三星note7,iphone电池爆炸事故还有前不久的蟹岛公交连环燃烧事件,引发了人们对新能源技术的担忧。
 

以手机手机内部安装的是锂离子电池为例,造成锂电池包爆炸的原因主要有以下几方面:

一.外部短路

外部短路可能由于操作不当,或误使用所造成,由于外部短路,电池放电电流很大,会使电芯的发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全坏坏,造成内部短路,因而爆炸。

二.内部短路

由于内部产生短路现象,电芯大电流放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,这样电芯就会产生高温,使电解液分解成气体,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。

三.过充

电芯过充电时,正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化,而放出的锂过多也容易无法插入负极中,也容易造成负极表面析锂,而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。

四.水分含量过高

水份可以和电芯中的电解液反应,生产气体,充电时,可以和生成的锂反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,电芯就会爆炸。

五.负极容量不足

当正极部位对面的负极部位容量不足,或是根本没有容量时,充电时所产生的部分或全部的锂就无法插入负极石墨的间层结构中,会析在负极的表面,形成突起状“枝晶”,而下一次充电时,这个突起部分更容易造成锂的析出,经过几十至上百次的循环充放电后,“枝晶”会长大,最后会刺穿隔膜纸,使内部产生短路。

以上这些都是会造成锂电池包爆炸的原因,影响锂电池出现安全问题的因素众多,我们不能一棒子打死一群人,还是要从多方面考虑,尽量减少造成锂电问题的外部因素,希望有关企业提高技术和检测能力。用户在使用过程中也要有所注意。

如何降低锂电池包的安全隐患呢?

1、提高电解液的安全性

2、提高电极材料的安全性

3、改善电池的安全保护设计

哪家的磷酸铁锂电池包安全可靠呢?

存能电气小编在这里可以很负责任的跟你们说,存能电气家的锂电池包安全可靠,我们锂电池是和UPS一起配套使用的,并不是应用在手机和汽车上面的锂电池,存能电气从事锂电池UPS电源行业多年,沉淀了丰富的专业经验,深谙锂电池在UPS行业的匹配应用和锂电池UPS行业现状及特点,洞悉行业发展趋势,坚持以安全,高效,节能,绿色,为设计研发理念,为各行业用户提供安全、稳定、高效的锂电产品和解决方案。

存能电气磷酸铁锂电池包的优势和安全性:

1、能量密度:在相同体积下,锂离子电池的能量密度是铅酸电池的3~4倍,锂电池体积更小,重量更轻。

2、长寿命:铅酸电池的循环寿命在300次左右,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用寿命更长。

3、高倍率放电:放电率仍然可以达到90%。

4、快速充电:可大电流2C快速充放电,在专用充电器下1.5C充电40分钟内即可将电池充满。

 

5、安全环保 :锂电池包在穿刺、挤压、过充、短路实验中,不爆炸、不起火。符合欧洲RoHS规定,为绿色环保电池。
 

1 提高电解液的安全性

电解液与正、负电极之间均存在很高的反应活性,尤其在高温下,为了提高电池的安全性,提高电解液的安全性是比较有效的方法之一。通过加入功能添加剂、使用新型锂盐以及使用新型溶剂可以有效解决电解液的安全隐患。

根据添加剂功能的不同,主要可以分为以下几种:安全保护添加剂、成膜添加剂、保护正极添加剂、稳定锂盐添加剂、促锂沉淀添加剂、集流体防腐添加剂、增强浸润性添加剂等。

为了改善商用锂盐的性能,研究者们对其进行了原子取代,得到了许多衍生物,其中采用全氟烷基取代原子得到的化合物具有闪点高、电导率近似、耐水性增强等诸多优点,是一类很有应用前景的锂盐化合物。另外,以硼原子为中心原子、与氧配体螯合得到的阴离子锂盐,具有很高的热稳定性。

对于溶剂方面,很多研究者提出了一系列新型的有机溶剂,如羧酸酯、有机醚类有机溶剂。另外,离子液体也有一类安全性高的电解液,但是相对普遍使用的碳酸酯类电解液,离子液体的粘度高个数量级,电导率、离子自扩散系数较低,离实用化还有很多工作要做。

2 提高电极材料的安全性

磷酸铁锂以及三元复合材料被认为是成本低廉、“安全性优良”的正极材料,有可能在电动汽车产业中普及应用。对于正极材料,提高其安全性的常见方法为包覆修饰,如用金属氧化物对正极材料进行表面包覆,可以阻止正极材料与电解液之间的直接接触,抑制正极物质发生相变,提高其结构稳定性,降低晶格中阳离子的无序性,以降低副反应产热。

对于负极材料,由于其表面的往往是锂离子电池中最容易发生热化学分解并放热的部分,因此提高SEI膜的热稳定性是提高负极材料安全性的关键方法。通过微弱氧化、金属和金属氧化物沉积、聚合物或者碳包覆,可以提高负极材料热稳定性。

3 改善电池的安全保护设计

除了提高电池材料的安全性,商品锂离子电池采用的许多安全保护措施,如设置电池安全阀、热溶保险丝、串联具有正温度系数的部件、采用热封闭隔膜、加载专用保护电路、专用电池管理系统等,也是增强安全性的手段。

五 锂离子电池安全解决方案提供商

随着锂离子电池安全性问题越来越受到人们的关注,不少企业专门针对锂离子电池中的安全隐患进行研发,提出卓有效果的电池安全解决方案。

作为国内动力电池热失控预警及安全技术的最早研究者和电池箱专用自动灭火装置的创领者,创为新能源首创“锂离子电池热失控模型”,促进了电池箱热失控监测及自动灭火技术的规模化应用。

“锂离子电池热失控模型”分为纵向、横向和垂向三维。纵向为多传感器的数据冗合,即对多组同环境下的传感器数据进行多次拟合,模拟不同材料、不同环境的数据表征曲线;横向为对传感器的历史数据进行连续时间算法,排除噪声干扰,有效解决了阈值法监测方式的漏报、误报、预警滞后问题;垂向采用穿刺、钝针积压等不同方法模拟不同类型容量动力电池热失控过程。

通过三维融合,用数学手段,以大量实验及真实运行数据为基础,归纳热失控导致的各种变量之间的内在关系,采用神经学原理,形成极早、高可靠、自运行的“锂离子电池热失控模型”,实现电池活在隐患的早期预警和智能控制。

 

大量实车运行中发生的预警实例证明了此模型的有效性和先进性,使之成为当前电池箱热失控预警及自动灭火的核心技术。
 上海宝鄂实业有限公司是一家专业从事锂电池技术研发,电池组装的企业,具体详情咨询400-678-3556