鉅大LARGE | 點擊量:344次 | 2023年06月28日
簡述鋰離子電池爆炸機(jī)理
鋰枝晶生長
電池的充放電就是鋰離子的來回轉(zhuǎn)移,在充電的過程中鋰離子被還原成金屬鋰嵌入負(fù)極,一般情況下,鋰會嵌入層間結(jié)構(gòu)中。但由于生長的不確定性,鋰可能會在電極表面生長,并且生長層像樹枝相同的刺狀結(jié)構(gòu),它會破壞電池內(nèi)部的隔膜,引起電池內(nèi)部短路和電池爆炸。
枝晶生長形成尖刺
還有就是電池內(nèi)部本身的缺陷,假如電池在生產(chǎn)過程中存在缺陷,金屬鋰顆粒穿過電池中的絕緣層便將正負(fù)極連接起來了,改變了電流的方向,就會出現(xiàn)大量的熱量,這些熱量會降解內(nèi)部的材料,使化學(xué)反應(yīng)失去控制,釋放更多的熱量,以至于引燃電池組件。
電池過充
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我們現(xiàn)在的電池都具有保護(hù)系統(tǒng),系統(tǒng)會隨時反饋電池電壓以防止過充的現(xiàn)象,當(dāng)電池中的保護(hù)系統(tǒng)或者電池充電器損壞時,就會導(dǎo)致過充現(xiàn)象。當(dāng)過充電發(fā)生時,留在正極材料中的鋰離子繼續(xù)被脫出而嵌入到負(fù)極材料中,假如達(dá)到了碳負(fù)極嵌鋰的最大限度時,那么多余的鋰就會以金屬鋰的形式沉積在負(fù)極材料上,使得電池的穩(wěn)定性能大大降低。甚至一定情況下導(dǎo)致爆炸。
關(guān)于鋰離子電池來說,不僅電池容量是一個要提高的方面,安全性能也相同不可忽視,現(xiàn)在有些電池廠商對自身的安全標(biāo)準(zhǔn)也越來高,甚至要對電池進(jìn)行穿刺試驗,通過上面的分析我們了解,當(dāng)釘子穿入電池的一瞬間,將會把電池的正負(fù)極給直接連接,會導(dǎo)致電池瞬間內(nèi)部短路,這個時候釘子和電極之間的回路電流會出現(xiàn)大量的熱量,很可能導(dǎo)致燒毀,因此現(xiàn)在也在努力研究開發(fā)微孔膜在電池隔膜中的應(yīng)用,凝膠電解質(zhì)和聚合物電解質(zhì)也在進(jìn)一步探索中,特別是聚合物電解質(zhì)的開發(fā),在電池沒有液體有機(jī)電解質(zhì)揮發(fā),因此,能夠大大提高電池的安全性。