液态锂电池的安全隐患有哪些?
来源:宝鄂实业
2019-09-01 12:44
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锂电池未来的聚焦主要在于两方面,安全性能和能量密度。首先,安全问题可能成为未来液态锂电池发展道路上最大的障碍,其安全隐患主要来自两方面:
溶剂具有易挥发、低闪点的特点,导致电解液的易燃性。液态锂离子电池采用的基本都是碳酸酯溶剂,主流溶剂有碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)等,基本都有挥发性强、闪点低的特点。在较高温度下易燃易爆,有一定毒性(碳酸酯溶剂有一定的致癌性),同时液体状态在暴力冲击下容易漏液。电解液溶剂的性质,决定了一般常规锂电池长时间工作温度需要低于55°C-60°C,即使是采用特殊配方的高温电解液,使用温度一般也不超过65°C。
负极表面容易形成枝晶,刺穿隔膜,造成正负极短路,导致电池起 火。液态锂离子电池普遍采用石墨作为负极,当负极表面不均匀时,在多次充放电循环过程中容易导致多余的锂在负极表面富集堆积,形成树枝状的锂枝晶。锂枝晶生长到一定的程度,可能刺穿具有微孔结构的隔膜,连接到正极极片,造成正负极短路。另一方面,新暴露在电解液中的锂枝晶会不断被电解液腐蚀,消耗电解液,降低电池循环寿命和容量。
液态锂电池在3C、动力电池等领域频繁发生起 火爆 炸等安全事故。由于液态锂电池具备以上因素带来的安全隐患,小到手机、笔记本电脑等3C电池,大到动力电池,均出现过起 火爆 炸等安全事故。主要引起安全事故的原因有过充、不恰当使用等导致电池温度过高,受到外部猛烈的碰撞、挤压导致电解液外溢,电池内部短路导致起 火,电池胀气、电解液外溢等。