鋰枝晶生長

 

電池的充放電就是鋰離子的來回轉(zhuǎn)移，在充電的過程中鋰離子被還原成金屬鋰嵌入負(fù)極，一般情況下，鋰會嵌入層間結(jié)構(gòu)中。但由于生長的不確定性，鋰可能會在電極表面生長，并且生長層像樹枝一樣的刺狀結(jié)構(gòu)，它會破壞電池內(nèi)部的隔膜，引起電池內(nèi)部短路和電池爆炸。

 

 

枝晶生長形成尖刺

還有就是電池內(nèi)部本身的缺陷，如果電池在生產(chǎn)過程中存在缺陷，金屬鋰顆粒穿過電池中的絕緣層便將正負(fù)極連接起來了，改變了電流的方向，就會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量會降解內(nèi)部的材料，使化學(xué)反應(yīng)失去控制，釋放更多的熱量，以至于引燃電池組件。

 

電池過充

 

我們現(xiàn)在的電池都具有保護(hù)系統(tǒng)，系統(tǒng)會隨時反饋電池電壓以防止過充的現(xiàn)象，當(dāng)電池中的保護(hù)系統(tǒng)或者電池充電器損壞時，就會導(dǎo)致過充現(xiàn)象。當(dāng)過充電發(fā)生時，留在正極材料中的鋰離子繼續(xù)被脫出而嵌入到負(fù)極材料中，如果達(dá)到了碳負(fù)極嵌鋰的最大限度時，那么多余的鋰就會以金屬鋰的形式沉積在負(fù)極材料上，使得電池的穩(wěn)定性能大大降低。甚至一定情況下導(dǎo)致爆炸。

 

 

對于鋰電池來說，不僅電池容量是一個需要提高的方面，安全性能也一樣不可忽視，現(xiàn)在有些電池廠商對自身的安全標(biāo)準(zhǔn)也越來高，甚至需要對電池進(jìn)行穿刺試驗(yàn)，通過上面的分析我們知道，當(dāng)釘子穿入電池的一瞬間，將會把電池的正負(fù)極給直接連接，會導(dǎo)致電池瞬間內(nèi)部短路，這個時候釘子和電極之間的回路電流會產(chǎn)生大量的熱量，很可能導(dǎo)致燒毀，因此現(xiàn)在也在努力研究開發(fā)微孔膜在電池隔膜中的應(yīng)用，凝膠電解質(zhì)和聚合物電解質(zhì)也在進(jìn)一步探索中，特別是聚合物電解質(zhì)的開發(fā)，在電池沒有液體有機(jī)電解質(zhì)揮發(fā)，因此，能夠大大提高電池的安全性。