锂离子电池的安全操作步骤(电动车锂离子电池安全吗)

生活常识 2023-05-15 19:40生活常识www.xinxueguanw.cn

一次性锂电池存放时间 使用锂离子电池的安全提示

在当今的电子信息时代,锂离子电池已广泛应用于我们生活的各个方面。锂离子电池可以在手机、平板电脑和笔记本电脑等电子设备中找到,也可以在新能源汽车、光伏系统和数据中心等大型电力设备和系统中找到。,锂离子电池的安全是我们所有人都关心的问题。本文将回答这个问题,并为您提供锂离子电池安全提示。我们将介绍锂离子电池安全性评估的一些方面以及相应的测试。然后我们将描述锂离子电池安全事故的原因。然后我们将详细分析导致锂离子电池安全问题的内部和外部因素。看完这篇文章后,如果不知道如何正确使用锂离子电池,你会对锂离子电池的安全性感到恐慌。让我们开始吧。(如果您想了解锂离子电池的安全保护措施,请点击此处阅读我们网站上的另一篇文章)

锂离子电池安全性能和测试

我们通常从以下四个方面评估和测试锂离子电池的安全性安全性、稳定性、电化学性能和可靠性。

安全性主要取决于锂离子电池在短路、过充电和热冲击情况下的性能。

稳定性主要取决于锂离子电池能否满足循环和储存的要求,例如2000次循环的测试。

电化学性能测试电池在不同电流率或高低温下的放电性能。

可靠性测试电池在振动、冲击、跌落和挤压下是否会导致事故。

锂离子电池安全事故的原因

由于其高能量密度,锂发生事故的可能性更高。在使用锂电池的过程中,除了电池本身安全可靠的要求外,电池成品还需要电池管理系统和热管理系统来实现锂离子电池的安全。对于锂离子电池,故障反应的原因不超过三个内部短路、高温、过电压。这三个因素导致温度达到一定水平,引发一系列内部化学反应,进一步加热,产生气体,导致火灾和爆炸。最终,这一切都取决于温度,电池的失效反应被称为“热失控”。

温度 反应

60℃ 六氟磷酸锂开始分解并产生热量

70℃ 阳极SEI膜开始分解并产生热量和气体

100-120℃ 锂嵌入阳极与电解质反应产生热量和气体

125℃ 是PE隔板的熔点温度,也是一个较大的收缩温度,容易因内部短路而破裂/变形

155℃ PP分离器软化温度

165℃ PP分离器熔点

175℃ PVDF正极粘合剂熔点

270℃ 三元材料的一般分解温度(含析氧)

750℃ 磷酸铁锂分解温度(无析氧)

可以发现,一般情况下,120℃及以下的温度是安全温度(无火灾或爆炸),60-120℃是锂离子电池降解的安全温度。火灾和爆炸的原因是120℃或以上的温度,这是事故的原因。

1) 内部短路。它是指内部异物刺穿隔板(只有10微米厚),导致内部阴极和阳极直接接触,瞬间产生大量热量,这也是电池自燃的根本原因;

2) 过充电(过电压)。当三元正极材料过度充电至5.0-5.2V时,它具有很强的氧化性,这会氧化电解液/隔板,并立即产生大量热量。

3) 高温。在极端条件下,电池组从外部加热到120℃以上,或电池外壳的部分瞬间接收大量热量(如通过外壳的外部电路短路)。

除上述三点外,其他因素不会导致锂离子电池安全问题,如火灾和爆炸;也可以说,其他滥用因素是三者的变形,下面将逐一解释。

影响锂离子电池安全的内部因素

(1) 材料阴极材料(例如LiCoO2的热稳定性及其与电解质的反应性)、阳极材料的稳定性和比例、电解质的组成、隔板的选择。材料系统影响整个电池的过充电和热稳定性。

(2) 电池结构结构设计的合理性

(3) 电池制造过程控制极片毛刺、极粉脱落、绕组反位置。以及不良电池的筛选。

(4) 短路

微短路主要由阴极和阳极片的微粉或凸点刺穿隔板,导致电池内部短路。轻微的会导致高的自放电率,影响锂离子电池的安全,严重的会导致电池爆炸。

粉末内部短路内部条状粉刺磨损隔离物,导致电池凸起。

铁芯内部短路主要是由于铁芯极耳过长,以及极片或与外壳接触造成短路。或极耳压缩线圈铁芯,导致阴极和阳极短路,造成铁芯发热,严重时会导致爆炸。

影响锂离子电池安全的外部因素

外部短路。

当发生故障或使用不当时,电池保护电路板会短路,使电池释放出大电流,温度升高,造成内部短路。这有时会引起爆炸事故。

过度充电、过度放电

电池的正极材料或电解质在过度充电或过度放电时会分解,释放热量和气体,增加内部压力,并产生烟雾。在严重情况下,会发生爆炸和火灾。

外部温度高。

电池的阴极材料或电解质的分解也可能由过高的外部温度引起。,过高的外部温度会损坏电池的内部隔板和外部金属外壳,导致变形、熔化,并可能导致短路。

提高锂离子电池安全性的措施和

所以在阅读了文章的上述部分后,你可能想问,如何防止锂离子电池安全问题?

(1) 锂离子电池内部短路主要从以下几个方面解决

-优化电池结构设计。

-在关键过程中使用自动化设备和改进工具。

-通过严格的存储条件去除微短路和内部短路电池。严重的自放电电池具有安全风险。在正常情况下,半充电电池的开路电压降约为1个月15-20mV,2个月25-35mV,半年50-60mV。通过严格的存储条件,我们可以筛选出微短路和内部短路的电池。

-材料系统的稳定性也有助于提高安全性。

(2) 对于外部短路、过充电和热稳定性,主要从电池材料系统中解决。

阳极和阴极材料的选择和处理例如,LiCoO2不稳定,当gt4.2V时会释放氧气。,电解质在gt4.2V下分解,并与LiCoO2反应产生大量热量,导致电池内部压力急剧增加并发生爆炸。,应选择具有良好安全性和稳定性的阴极和阳极材料。为了降低阳极和阳极材料的反应性,对具有较大表面的材料进行二次处理。

电解液成分和添加剂提高了电池本身的稳定性和安全性。具体来说,它们可以改善电池的循环和储存,提高电池过充电的安全性,并改善电池的高低温性能。

这就是锂离子电池安全提示的全部内容。现在我们看到,锂离子电池的安全性取决于材料、设计和工艺控制。,锂离子电池的安全性是一个综合性问题,应从电池材料体系、结构设计和工艺控制等方面加以解决。

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