影響鋰離子電池安全性的內(nèi)外部因素主要有哪些
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-27 07:16
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影響鋰離子電池安全性的內(nèi)部因素
1、材料。
（1）正極材料的熱穩(wěn)定性及其與電解液反應(yīng)活性。
大部分正極材料處于放電狀態(tài)時具有良好的熱穩(wěn)定性，在充電狀態(tài)時表現(xiàn)出熱不穩(wěn)定性。在沒有與電解液接觸時，充電態(tài)正極材料放熱的原因主要由于晶型的轉(zhuǎn)變，與有機電解液接觸后，充電態(tài)正極與電解液反應(yīng)，使電解液被氧化從而放出大量的熱。
（2）負極材料的安全性。
負極材料應(yīng)該具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠與電解質(zhì)形成 SEI 膜并且不與電解液等發(fā)生反應(yīng)，否則反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量可能會導(dǎo)致電池 爆炸。
（3）電解液的組成。
電解液在電池內(nèi)部正、負極之間承擔(dān)傳遞電 荷的作用，要求導(dǎo)電率高，而且電解液的化學(xué)性質(zhì)必須穩(wěn)定，使儲存 期間電解液與活性物質(zhì)界面之間電化學(xué)反應(yīng)速率最小，這樣電池的 自放電容量損失就小。目前鋰電池電解液中會含一定量的酸性物質(zhì) HF，正極材料有被溶解侵蝕的可能，正極材料溶解，電池的內(nèi)阻會增 加，熱穩(wěn)定性差容易引發(fā)安全隱患。
（4）隔膜的選擇。
當(dāng)電芯內(nèi)溫度接 近聚合物隔膜的熔點時，聚合物基體離子傳導(dǎo)聚合物膜熔化，孔洞會 因此被阻塞，變成了無孔的絕緣層，電池內(nèi)阻急速上升，通過電池的 電流受到限制；當(dāng)溫度繼續(xù)升高至超過聚合物膜的熔點時，聚合物膜 進一步熔化，導(dǎo)致正負極直接相通，發(fā)生內(nèi)部短路，最終引起電池爆 炸。所以，在隔膜的選擇上應(yīng)考慮隔膜的熔點、厚度、孔隙率等問題。
2、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。
鋰離子電池通常采用在電池上設(shè)置 安全閥、熱敏電阻、設(shè)計保護電路等對其進行安全保護。保護電路是 多種電子元器件組成的PCB 電路，控制電池充放電過程，防止電池過 充放，其中的各個元器件都存在失效的可能性，一旦保護電路失效， 電芯出現(xiàn)事故的幾率就會大大增加。
3、制作工藝。
制作工藝上有很多值得注意的細節(jié)，這些細節(jié)很容易造成安全隱患，譬如：極片毛刺、極粉脫落等會使刺穿隔膜導(dǎo)致內(nèi) 部短路；電芯極耳過長與極片或與外殼接觸造成短路；極耳壓迫卷 芯，導(dǎo)致正負極短路，引起電芯發(fā)燙，嚴重時會導(dǎo)致爆炸；在制作過程 中正負極用料量不合適會造成析鋰，刺破隔膜容易導(dǎo)致內(nèi)部短路等。 同時，應(yīng)避免使用二次電池，以免發(fā)生短路等安全事故。
影響鋰離子電池安全性的外部因素。
一是過充電、過放電。
過充電或者過放電容易導(dǎo)致鋰離子電池中的正負極材料或電解液分 解釋放出氣體和熱量，從而導(dǎo)致電池鼓脹，內(nèi)壓急劇升高，嚴重的話 甚至?xí)盁熎鸹鸢l(fā)生爆炸；
二是外部短路。
外部短路由于操作不當(dāng)或 者保護線路板失效造成正負極短路，短路時電池放電電流很大，使電 芯發(fā)熱，高溫會使電芯內(nèi)部的隔膜收縮或完全損壞，造成電池內(nèi)部短 路，因而產(chǎn)生爆炸；
三是過溫。
外部溫度過高可能會導(dǎo)致金屬外殼變 形、電芯內(nèi)部隔膜熔化、正負極材料或電解液分解等，這些情況都容 易導(dǎo)致電芯短路。
