影響鋰離子電池安全的因素有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-28 21:40
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影響鋰離子電池安全的因素
一般情況下鋰離子電池除了要滿足容量、內(nèi)阻和高低溫充放電性能的要求外還需要通過各種安全性能測(cè)試。往往鋰離子電池的過充電、短路、熱沖擊和機(jī)械沖擊等均容易對(duì)電池的安全產(chǎn)生影響，但是這些因素的作用和效果卻不盡相同。
1、針刺、短路和擠壓對(duì)電池安全性的影響
當(dāng)電池發(fā)生外部短路或受到針刺和擠壓時(shí)，往往很容易導(dǎo)致電池內(nèi)部的隔膜破裂，造成電池在極短的時(shí)間內(nèi)有很大的電流流過，這樣就直接導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度急劇升高，從而在很短的時(shí)間內(nèi)引發(fā)一系列的劇烈反應(yīng)，甚至發(fā)生燃燒、爆炸等安全問題。對(duì)于安全性能較差的電池，這個(gè)過程往往在數(shù)秒內(nèi)完成。由于鋰離子電池比能量很高，如2200mAh的筆記本電腦電池，單只能量可達(dá)30kJ左右，一旦發(fā)生短路，電池可以達(dá)到很高的發(fā)熱功率，致使電池在很短的時(shí)間內(nèi)上升到極高的溫度，發(fā)生危險(xiǎn)后的電池封口處的鋁制防爆閥往往被熔化。
2、熱沖擊對(duì)電池安全的影響
當(dāng)電池受到熱沖擊時(shí)，由于電池導(dǎo)熱速率相對(duì)較慢，因此可以經(jīng)受較短時(shí)間的熱沖擊。與短路和針刺擠壓相比，如果熱沖擊的溫度較低，則對(duì)電池的影響不大，如果熱沖擊的溫度較高，導(dǎo)致電池負(fù)極表面SEI膜發(fā)生分解，高度嵌鋰的負(fù)極材料就會(huì)與電解液發(fā)生放熱反應(yīng)，此時(shí)電池進(jìn)入危險(xiǎn)期，但是否發(fā)生危險(xiǎn)取決于電池散熱的速率，如果散熱速率較慢，就容易導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度進(jìn)一步升高，隔膜熔化，電池內(nèi)部發(fā)生短路，溫度急劇升高，引發(fā)正極材料參與反應(yīng)，最后發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)事故，這個(gè)過程一般稱為“熱失控”。
一般情況下鋰離子電池除了要滿足容量、內(nèi)阻和高低溫充放電性能的要求外還需要通過各種安全性能測(cè)試。往往鋰離子電池的過充電、短路、熱沖擊和機(jī)械沖擊等均容易對(duì)電池的安全產(chǎn)生影響，但是這些因素的作用和效果卻不盡相同。
1、針刺、短路和擠壓對(duì)電池安全性的影響
當(dāng)電池發(fā)生外部短路或受到針刺和擠壓時(shí)，往往很容易導(dǎo)致電池內(nèi)部的隔膜破裂，造成電池在極短的時(shí)間內(nèi)有很大的電流流過，這樣就直接導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度急劇升高，從而在很短的時(shí)間內(nèi)引發(fā)一系列的劇烈反應(yīng)，甚至發(fā)生燃燒、爆炸等安全問題。對(duì)于安全性能較差的電池，這個(gè)過程往往在數(shù)秒內(nèi)完成。由于鋰離子電池比能量很高，如2200mAh的筆記本電腦電池，單只能量可達(dá)30kJ左右，一旦發(fā)生短路，電池可以達(dá)到很高的發(fā)熱功率，致使電池在很短的時(shí)間內(nèi)上升到極高的溫度，發(fā)生危險(xiǎn)后的電池封口處的鋁制防爆閥往往被熔化。
2、熱沖擊對(duì)電池安全的影響
當(dāng)電池受到熱沖擊時(shí)，由于電池導(dǎo)熱速率相對(duì)較慢，因此可以經(jīng)受較短時(shí)間的熱沖擊。與短路和針刺擠壓相比，如果熱沖擊的溫度較低，則對(duì)電池的影響不大，如果熱沖擊的溫度較高，導(dǎo)致電池負(fù)極表面SEI膜發(fā)生分解，高度嵌鋰的負(fù)極材料就會(huì)與電解液發(fā)生放熱反應(yīng)，此時(shí)電池進(jìn)入危險(xiǎn)期，但是否發(fā)生危險(xiǎn)取決于電池散熱的速率，如果散熱速率較慢，就容易導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度進(jìn)一步升高，隔膜熔化，電池內(nèi)部發(fā)生短路，溫度急劇升高，引發(fā)正極材料參與反應(yīng)，最后發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)事故，這個(gè)過程一般稱為“熱失控”。
