為了防止鋰電池內(nèi)部短路，我們應(yīng)該注意哪些
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-02-27 19:24
點(diǎn)擊量：次
以正極材料為L(zhǎng)iCOO2，負(fù)極材料為碳的鋰電池做針刺測(cè)試，可以明顯看出當(dāng)釘子穿過(guò)時(shí)，電壓從4.2V瞬時(shí)突降至0V，同時(shí)電池的溫度升高。
當(dāng)升溫速率較低時(shí)，在電池溫度接近隔膜的電流遮斷溫度時(shí)就會(huì)停止升溫；如果升溫速率太快，會(huì)在達(dá)到隔膜電流遮斷溫度時(shí)，電池還將繼續(xù)升溫，隔膜的電流遮斷也就失去了其功能。
這種情況下，隔膜的電流遮斷來(lái)不及發(fā)生作用阻止電池的熱失控。因此，在模擬針刺和撞擊測(cè)試中隔膜的作用僅僅是延遲內(nèi)部短路造成的熱失控。
具有高溫軟化完整性和電流遮斷功能的隔膜需通過(guò)內(nèi)部短路測(cè)試。
用在高容量電池中的薄隔膜所展示的各種性能也必須與較厚的隔膜相似。隔膜的機(jī)械強(qiáng)度損失需通過(guò)鋰電池的設(shè)計(jì)進(jìn)行平衡，而隔膜在橫向和縱向的性質(zhì)也必須一致以保證鋰電池在非正常使用時(shí)的安全性。
為防止內(nèi)部短路，隔膜不能允許任何枝晶穿透。當(dāng)鋰電池發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，如果這種故障不是瞬間發(fā)生的，那么隔膜就是唯一能夠防止電池熱失控的裝置。
但是，如果升溫速率太快，故障在瞬間發(fā)生，隔膜就不能起到遮斷電流的作用；如果升溫速率不是很高，則隔膜的電流遮斷功能就能夠起到控制升溫速率進(jìn)一步阻止電池?zé)崾Э氐淖饔谩?/span>
在針刺測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)釘子釘入鋰電池時(shí)就會(huì)發(fā)生瞬問(wèn)內(nèi)部短路。
這是因?yàn)樵卺斪雍碗姌O之間形成的回路間的電流會(huì)產(chǎn)生大量的熱所致。
釘子和電極間的接觸面積是根據(jù)針刺深度的不同而不同，針刺越淺，接觸面積就越小，局部電流密度和產(chǎn)生的熱量也就越大。
當(dāng)局部產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致電解液和電極材料分解時(shí)，熱失控就會(huì)發(fā)生。另一方面，如果電池被完全穿透，那么接觸面積的增加就會(huì)減小電流密度，由于電極與釘子間的接觸面積小于其與金屬集流體之問(wèn)的接觸面積，所以?xún)?nèi)部短路電流比外部短路時(shí)要大得多。
當(dāng)升溫速率較低時(shí)，在電池溫度接近隔膜的電流遮斷溫度時(shí)就會(huì)停止升溫；如果升溫速率太快，會(huì)在達(dá)到隔膜電流遮斷溫度時(shí)，電池還將繼續(xù)升溫，隔膜的電流遮斷也就失去了其功能。
這種情況下，隔膜的電流遮斷來(lái)不及發(fā)生作用阻止電池的熱失控。因此，在模擬針刺和撞擊測(cè)試中隔膜的作用僅僅是延遲內(nèi)部短路造成的熱失控。
具有高溫軟化完整性和電流遮斷功能的隔膜需通過(guò)內(nèi)部短路測(cè)試。
用在高容量電池中的薄隔膜所展示的各種性能也必須與較厚的隔膜相似。隔膜的機(jī)械強(qiáng)度損失需通過(guò)鋰電池的設(shè)計(jì)進(jìn)行平衡，而隔膜在橫向和縱向的性質(zhì)也必須一致以保證鋰電池在非正常使用時(shí)的安全性。
為防止內(nèi)部短路，隔膜不能允許任何枝晶穿透。當(dāng)鋰電池發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，如果這種故障不是瞬間發(fā)生的，那么隔膜就是唯一能夠防止電池熱失控的裝置。
但是，如果升溫速率太快，故障在瞬間發(fā)生，隔膜就不能起到遮斷電流的作用；如果升溫速率不是很高，則隔膜的電流遮斷功能就能夠起到控制升溫速率進(jìn)一步阻止電池?zé)崾Э氐淖饔谩?/span>
在針刺測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)釘子釘入鋰電池時(shí)就會(huì)發(fā)生瞬問(wèn)內(nèi)部短路。
這是因?yàn)樵卺斪雍碗姌O之間形成的回路間的電流會(huì)產(chǎn)生大量的熱所致。
釘子和電極間的接觸面積是根據(jù)針刺深度的不同而不同，針刺越淺，接觸面積就越小，局部電流密度和產(chǎn)生的熱量也就越大。
當(dāng)局部產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致電解液和電極材料分解時(shí)，熱失控就會(huì)發(fā)生。另一方面，如果電池被完全穿透，那么接觸面積的增加就會(huì)減小電流密度，由于電極與釘子間的接觸面積小于其與金屬集流體之問(wèn)的接觸面積，所以?xún)?nèi)部短路電流比外部短路時(shí)要大得多。
