鋰離子電池的安全隱患

1.電池使用過(guò)程中的安全隱患

應(yīng)使用鋰離子電池，以最大限度地減少使用過(guò)程中的過(guò)度充電或過(guò)度放電。特別是對(duì)于具有高單體容量的電池，熱擾動(dòng)可能引起一系列放熱副反應(yīng)，從而導(dǎo)致安全問(wèn)題。

2.制造過(guò)程中的安全隱患

鋰離子電池在制造過(guò)程，電極制造，電池組裝等過(guò)程中都會(huì)對(duì)電池的安全性產(chǎn)生影響。如正反混合，涂層，軋制，切割或模切，裝配，填充電解液的量，密封，化學(xué)等質(zhì)量控制過(guò)程，都會(huì)影響電池的性能和安全性。漿料的均勻性決定了電極上活性材料分布的均勻性，從而影響電池的安全性。漿料的細(xì)度太大。當(dāng)電池充電和放電時(shí)，負(fù)極材料的膨脹和收縮會(huì)發(fā)生很大的變化，并且可能發(fā)生金屬鋰的沉淀;如果漿料的細(xì)度太小，則電池的內(nèi)阻可能太大。當(dāng)涂層加熱溫度太低或干燥時(shí)間不足時(shí)，溶劑殘留，粘合劑部分溶解，導(dǎo)致一些活性材料容易剝落;如果溫度太高，粘合劑可能會(huì)燒焦，活性材料可能會(huì)脫落并導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。

3.正極材料的安全隱患

早期使用的陽(yáng)極材料是金屬鋰。組裝好的電池在反復(fù)充放電后容易產(chǎn)生鋰枝晶，然后刺穿隔膜，導(dǎo)致電池短路，漏液甚至爆炸。鋰嵌入化合物可有效避免鋰枝晶的產(chǎn)生，并大大提高鋰離子電池的安全性。隨著溫度升高，鋰嵌入狀態(tài)的碳負(fù)電極首先與電解質(zhì)發(fā)生放熱反應(yīng)。在相同的充電和放電條件下，與摻入鋰的人造石墨反應(yīng)的電解質(zhì)的放熱率遠(yuǎn)高于插入的碳插入的碳微球，碳纖維，焦炭等。

4.負(fù)極材料的安全隱患

當(dāng)鋰離子電池使用不當(dāng)時(shí)，電池的內(nèi)部溫度升高，從而在正極材料中發(fā)生活性材料的分解和電解質(zhì)的氧化。同時(shí)，這兩種反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致電池溫度進(jìn)一步升高。不同的脫鋰態(tài)對(duì)活性材料的晶格轉(zhuǎn)變，電解質(zhì)的分解溫度和熱穩(wěn)定性有很大影響。