磷酸鐵鋰電池和普通鋰離子電池有哪些區(qū)別?
鋰離子電池憑著高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)性能等優(yōu)勢(shì),在3C產(chǎn)品、儲(chǔ)能和動(dòng)力電池等方面取得了巨大的成功,但是高能量密度也帶來(lái)了更大的安全隱患,特別是當(dāng)發(fā)生內(nèi)短路時(shí),短時(shí)間內(nèi)鋰離子電池局部產(chǎn)生大量的熱量,引起電解液、活性物質(zhì)分解,產(chǎn)生更多的熱量,非常容易引發(fā)熱失控,從而產(chǎn)生嚴(yán)重的安全問(wèn)題。針刺實(shí)驗(yàn)是目前模擬鋰離子電池內(nèi)短路最常用的一種手段,通過(guò)將鋼針插入到鋰離子電池內(nèi)部,引起正負(fù)極之間的短路,在局部產(chǎn)生大量的熱量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池內(nèi)短路的模擬。
由于鋰離子電池的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得我們難以直接對(duì)鋰離子電池針刺過(guò)程進(jìn)行觀(guān)測(cè),目前多數(shù)的研究成果是通過(guò)監(jiān)測(cè)鋰離子在針刺過(guò)程中電壓、外表溫度等信息獲得,缺少直接的針刺過(guò)程中電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化數(shù)據(jù)。近日,日本早稻田大學(xué)的Tokihiko Yokoshima(第一作者,通訊作者)和Tetsuya Osaka(通訊作者)通過(guò)高速X射線(xiàn)拍照的方式對(duì)鋰離子電池在針刺過(guò)程中電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了分析。
實(shí)驗(yàn)中的電池正極材料為L(zhǎng)CO,負(fù)極材料為石墨,電解液的溶劑為1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合物,溶劑鹽為1mol/L的LiPF6,電池采用的隔膜來(lái)自宇部興產(chǎn)的UP3085,為了滿(mǎn)足X射線(xiàn)穿透的需求,Tokihiko Yokoshima對(duì)電極結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì),正極尺寸為64 mm × 6 mm,負(fù)極尺寸為74 mm × 10 mm,電池包含3層負(fù)極,4層正極,電池的容量為20mAh,同時(shí)為了模擬大容量電池,作者還制作了一個(gè)800mAh的軟包電池,通過(guò)將一個(gè)20mAh的電池與之并聯(lián)形成一個(gè)820mAh的電池
















