锂电池安全吗？锂电池安全测试数据及分析
来源：宝鄂实业
2019-04-16 10:31
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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
截止今天，锂离子电池的应用已经取得了巨大的成功，特别是其广泛应用在了在移动电子产品。但不能忽视的是，自从锂离子电池大规模商业化推广以来，与其相关的安全事故就几乎没有停止过。锂离子电池的安全性已经成为制约其进一步发展的关键因素。鉴于电池材料体系、制造过程一致性等原因，对锂离子电池进行安全性检测将非常的重要。目前针对锂离子电池的安全检测标准在不断的更新中，但其基本安全检测模式已经成型，各种常见的检测项目也已被广泛接纳和采用。在安全检测项目中，每个检测项目都模拟了一种用户在使用过程中可能会发生的误（滥）用情况。如过充电测试模拟的是保护电路板失效的情况。由于模拟的情况不同，锂离子电池各个安全测试项目的难度显然是不同的。根据摩尔实验室（MORLAB）的以往检测经验，过充电、150℃热冲击、针刺、挤压、高温短路、重物冲击等是经常发生失效（Fail）的项目。
由于内容设计面较多，因此我们将分期介绍并分析各种锂电池测试项目的相关程序、标准要求、失效原因以及对应的解决方案。本期我们主要讲一下锂电池的热冲击测试项目。
热冲击项目分析：
目前标准中热冲击项目要求不尽相同，最常见的是热冲击到130°C并保持1小时。其它的要求如：130°C/0.5h，150°C/10min，150°C/0.5h。 其中150°C/0.5h热冲击条件最常出现失效的情况。
失效原因分析：
在热冲击测试过程中（如150℃），只有内部烘箱的热能、电池内部的活性物质的内能，以及贮存在锂离子电池中的电能。即使是150°C的烘箱温度也不会达到处于满充状态的电池中活性物质的着火点。那么很显然电池失效的原因为电池内部物质电能或者是内能的释放。足够多的热量被释放出来后，将引起电池内部剧烈的化学反应，最后将导致被测物而失效（Fail）。
在本测试中，电池本身热量产生的来源有以下几种可能：1）外部烘箱的热量传递；2）阳极化学反应的放热；3）阴极化学反应的放热；4）隔膜在高温下收缩或融化，导致阴阳极短路而释放出热量。
如果阳极材料的热稳定性差，高温下SEI膜分解反应强烈，则阳极在达到150℃后温度会继续上升，并且热失控而放出大量热。
如果阴极材料的热稳定性差，高温下其和电解液起反应（起始温度约150℃）所放出的热量不断积累后最终使电池内部温度达到热失控而大量放热，此时发送此现象通常是在达到150℃后的10～15分钟左右。
锂电池所有隔膜由于原料和工艺的不同，它的热稳定性也有所不同。聚丙烯（PP）材料的隔膜熔点在160℃左右，聚乙烯（PE）材料的隔膜熔点在130℃左右，多层隔膜的熔点与其组成成分有关系。当整个电池做150℃热冲击测试时，可以通过上面的原理进行分析。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。
