造成鋰離子電池安全問題的內(nèi)部原因有哪些？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-15 14:39
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從內(nèi)部原因分析，造成鋰離子電池安全問題主要有以下幾點：
01負極析鋰
由于嵌入負極材料內(nèi)部動力學較慢的原因，在低溫過充或大電流充電情況下，金屬鋰會直接析出在負極表面，可能導致鋰枝晶，造成微短路，高活性的金屬鋰與液體電解質直接發(fā)生還原反應，損失活性鋰，增加內(nèi)阻，影響電池性能。隨著循環(huán)不斷進行，鋰枝晶會進一步的增加，進而刺破隔膜，導致電池短路、漏液甚至發(fā)生爆炸。
02正極材料釋氧及結構破壞
當正極充電至較高電壓時，其處于高氧化態(tài)，晶格中的氧容易失去電子以游離氧的形式析出，游離氧會與電解液發(fā)生氧化反應，放出大量的熱，而且低著火點的有機電解液在氧的存在和溫度升高的情況下極不安全，從而電池極易發(fā)生燃燒、爆炸。
03電解液分解和反應
液態(tài)鋰離子電池的電解液為鋰鹽與有機溶劑的混合溶液，其中商用的鋰鹽為六氟磷酸鋰，該材料在高溫下易發(fā)生熱分解，并會與微量的水以及有機溶劑之間進行熱化學反應。電解液有機溶劑為碳酸酯類，這類溶劑沸點、閃點較低，在高溫下容易與鋰鹽釋放的PF5反應，易被氧化。當有鋰、氧存在時，會發(fā)生一系列放熱副反應，直接影響電池性能，甚至導致電池起火爆炸。
04隔膜均勻性差及收縮破裂
當鋰枝晶刺穿隔膜或溫度較高時隔膜發(fā)生收縮破裂，就會使電池正負極發(fā)生短路，情況嚴重時會造成安全事故。
01負極析鋰
由于嵌入負極材料內(nèi)部動力學較慢的原因，在低溫過充或大電流充電情況下，金屬鋰會直接析出在負極表面，可能導致鋰枝晶，造成微短路，高活性的金屬鋰與液體電解質直接發(fā)生還原反應，損失活性鋰，增加內(nèi)阻，影響電池性能。隨著循環(huán)不斷進行，鋰枝晶會進一步的增加，進而刺破隔膜，導致電池短路、漏液甚至發(fā)生爆炸。
02正極材料釋氧及結構破壞
當正極充電至較高電壓時，其處于高氧化態(tài)，晶格中的氧容易失去電子以游離氧的形式析出，游離氧會與電解液發(fā)生氧化反應，放出大量的熱，而且低著火點的有機電解液在氧的存在和溫度升高的情況下極不安全，從而電池極易發(fā)生燃燒、爆炸。
03電解液分解和反應
液態(tài)鋰離子電池的電解液為鋰鹽與有機溶劑的混合溶液，其中商用的鋰鹽為六氟磷酸鋰，該材料在高溫下易發(fā)生熱分解，并會與微量的水以及有機溶劑之間進行熱化學反應。電解液有機溶劑為碳酸酯類，這類溶劑沸點、閃點較低，在高溫下容易與鋰鹽釋放的PF5反應，易被氧化。當有鋰、氧存在時，會發(fā)生一系列放熱副反應，直接影響電池性能，甚至導致電池起火爆炸。
04隔膜均勻性差及收縮破裂
當鋰枝晶刺穿隔膜或溫度較高時隔膜發(fā)生收縮破裂，就會使電池正負極發(fā)生短路，情況嚴重時會造成安全事故。
