鋰電池工作原理安全性

鋰離子電池的工作原理

及平安性2005年8月.目錄鋰離子電池的工作原理及組成鋰離子電池的性能及測試影響鋰離子電池平安性的因素改善電池平安性的措施和方法.18650電池示意圖隔膜正極負極平安閥電解液.

鋰離子電池的工作原理Li++6C+eLiC6LiMO2MO2+Li++e.鋰電制作的一般流程配漿涂布輥壓裝配注液化成檢測出貨.如何評價鋰離子電池平安性:短路,過充,熱沖擊穩(wěn)定性:循環(huán)和存儲容量:電池的重量能量比和體積能量比.鋰離子電池的測試平安性:外短路,針刺,過充,熱沖擊.穩(wěn)定性:循環(huán)500次和存儲性能.電化學性能:容量,不同倍率電流放電性能，上下溫放電等.可靠性測試:振動,撞擊,跌落,擠壓..不同倍率電池放電性能不同倍率放電容量相近.不同溫度下的電池放電特性1Cat55oC

1Cat25oC

0.5Cat-20oC

.鋰電池平安性由于能量密度較高,鋰電較容易發(fā)生平安性事故.在使用鋰電過程中,除要求電芯本身要平安可靠外,成品電池要有保護線路板..國際上有關鋰電池爆炸的報道2004年全球共有一百二十萬電池和電池組被招回.影響鋰離子電池平安性

的內(nèi)部因素(1)材料:正極材料:LiCoO2的熱穩(wěn)定性及其與電解液反響活性負極材料的穩(wěn)定性及配比電解液的組成隔膜的選擇材料體系影響整個電池的過充和熱穩(wěn)定性.影響鋰離子電池平安性

的內(nèi)部因素(2)電池結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設計的合理性工藝電池制作的過程控制:極片毛刺,極粉脫落,卷繞對位.不良電池的篩選內(nèi)短路:微短路,結(jié)構(gòu)性內(nèi)短路.微短路主要由正負極片上微粉或凸點刺穿隔膜,引起電芯內(nèi)部短路造成.輕微的將造成自放電率高嚴重的將造成電池爆炸極粉刺穿隔膜造成電池爆炸.極粉內(nèi)短路內(nèi)層負極片掉粉刺穿隔膜,造成電芯鼓脹.電芯內(nèi)部短路主要由于電芯極耳過長,與極片或與殼體接觸造成短路.或極耳壓迫卷芯,導致正負極短路.引起電芯發(fā)燙,嚴重時會導致爆炸..過充電(電壓)外短路過溫:150度30分鐘以上幾種情況均有可能導致電池發(fā)生平安性事故影響鋰離子電池平安性

的外部因素.如何防范電池出現(xiàn)平安問題(1)針對電池的內(nèi)短路主要從以下幾個方面解決電池結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化在關鍵工序使用自動化設備和改善工夾具通過嚴格存儲條件篩除微短路和內(nèi)短路電芯同時材料體系的穩(wěn)定性也有助于平安性的改善..微短路和內(nèi)短路電芯的篩除自放電嚴重的電芯有平安隱患半荷電電芯,正常情況下,開路電壓大約1個月壓降為15-20mV,2個月的壓降為25-35mV,半年壓降為50-60mV.通過嚴格存儲條件,可把有微短路和內(nèi)短路隱患的電芯篩除..如何防范電池出現(xiàn)平安問題(2)針對外短路,過充，和熱穩(wěn)定性主要從電池的材料體系來解決正負極材料的的選擇和處理電解液組成及添加劑提高電池本身穩(wěn)定性和平安性..過充平安性主要與電芯正極材料有關.LiCoO2在>4.2V時,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定并放出氧氣.同時電解液在>4.2V時分解,與LiCoO2反響產(chǎn)生大量熱.導致電芯內(nèi)壓急劇升高發(fā)生爆炸..正負極材料的選擇和二次處理選擇平安性和穩(wěn)定性較好的正負極材料比照外表較大的材料采取二次處理的方式,以降低正負極材料的反響活性.其好處是明顯的.電解液的添加劑改善電池的穩(wěn)定性:提高電池的循環(huán)性和存儲性改善電池的過充平安性提高電芯的高，低溫性能..小結(jié)鋰離子電池是高能量,長壽命的移動能源.但有一定平安隱患.評價鋰離子電池優(yōu)主要從三個方面:平安