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影響鋰離子電池安全性的內部因素是什么?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年12月07日  

大容量移動電源的安全系數


隨著移動設備的不斷發展,移動電源逐漸成為人們生活中不可缺少的設備之一。然而,隨著其應用范圍的逐步擴大和單電池容量的不斷新增,移動電源的安全性越來越受到人們的重視。影響移動電源安全的因素重要有三個方面:PCB板設計的合理性2.2.移動電源內部單元的選擇和使用;3.人工操作的正確性。PCB板應根據選擇的電池和充放電要求進行合理設計,并設置電壓、電流控制和保護電路,如能實現PCB板的保護設置,正常情況下不會發生安全事故。因此,本文重要對移動電源的安全性進行綜述。市場上常見的移動電源電池有兩種,一種是鋰離子電池,另一種是聚合物鋰離子電池。以下是兩個電池安全影響的簡要概述:


移動電源采用鋰離子電池供電


(1)影響鋰離子電池安全性的內部因素


1.材料。


(1)正電極材料的熱穩定性及其與電解質的反應性。大多數正極材料在放電狀態下具有良好的熱穩定性,在充電狀態下具有熱不穩定性。在不與電解液接觸的情況下,充電正極材料放熱的原因重要是由于晶體形狀的改變。充電正極與有機電解液接觸后,與電解液發生反應,使電解液氧化,釋放出大量的熱量。(2)陽極材料的安全性。陽極材料應化學穩定,能與電解液形成SEI,不與電解液發生反應等,否則反應出現的大量熱量會導致電池爆炸。(3)電解質組成。電解液進行轉移電荷的用途在電池正極和負極電極之間,要高導電性、和電解質的化學性質必須穩定,以減少電解質之間的電化學反應速率和活性物質界面存儲期間,因此電池的自放電容量損失小。目前,鋰離子電池電解液中會含有一定量的酸HF,正電極材料很可能被溶解侵蝕,溶解的正電極材料,會新增電池的內阻,熱穩定性差容易造成安全隱患。(4)隔膜的選擇。當電池內部溫度接近聚合物膜的熔點時,聚合物基體離子將聚合物膜熔解,使孔被堵塞,成為無孔的絕緣層。電池的內阻迅速上升,通過電池的電流是有限的。當溫度繼續上升超過聚合物膜的熔點時,聚合物膜進一步熔化,導致正極和負極直接接觸,導致內部短路,最終導致電池爆炸。因此,在選擇隔膜時應考慮隔膜的熔點、厚度和孔隙率。


2.電池結構設計合理。


鋰離子電池的保護通常通過設置安全閥、熱敏電阻和設計保護電路來實現。保護電路是一種由多種電子元件組成的PCB電路,控制電池的充放電過程,防止電池的過充和過放電,每個元件都有發生故障的可能性。一旦保護電路失效,電池發生事故的概率將大大新增。


3.制造過程。


生產過程中有很多值得注意的細節,這些細節容易造成安全隱患,如:電桿毛刺、電桿粉脫落會刺穿隔膜而導致內部短路;因電極耳過長及與電極板或電極殼接觸而引起的短路;極耳壓縮線圈芯,導致正負極短路,導致電池發熱,嚴重時會導致爆炸;在生產過程中,正極和負極的材料用量不合適,會造成鋰的不持續,而且容易通過擊穿隔膜造成內部短路。


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