為了了解
18650鋰離子電池的安全性能達(dá)到什么程度,必須進(jìn)行測(cè)試。主要測(cè)試方法分以下4類(lèi):
1.電測(cè)試 過(guò)充、過(guò)放、外部矩路、強(qiáng)制放電等。
2.機(jī)械測(cè)試 落體、沖擊、針剌、振動(dòng)、擠壓、加速。
3.熱測(cè)試 著火、沙浴、熱板、熱沖擊、油浴。
4.環(huán)境測(cè)試 降壓、高度.浸泡、耐菌性等。
外部短路將電池正極、負(fù)極用導(dǎo)線直接連接,檢驗(yàn)其性能。如在隔膜部分所述,多孔聚丙烯的電流遮斷溫度較高,這時(shí)易發(fā)生危險(xiǎn),采用聚乙烯或共聚物,降低電流遮斷溫度,提髙安全系數(shù)。
過(guò)充電過(guò)充電有兩種形式:定電壓或定電流。也就是即 使在充電器和控制回路同時(shí)失靈時(shí),也能保證鋰二次電池不出現(xiàn)安 全問(wèn)題。發(fā)生過(guò)充電時(shí),鋰在負(fù)極發(fā)生沉積,電解液發(fā)生分解等。 當(dāng)然,對(duì)于鋰二次電池而言,過(guò)充電吋即使安全方面不發(fā)生問(wèn)題, 電池的使用壽命也會(huì)明顯降低。
強(qiáng)制過(guò)放電在強(qiáng)制放電時(shí),部分鋰會(huì)在正極表面發(fā)生沉 積。因此在設(shè)計(jì)時(shí),正極材料均留有多余的容量,盡可能避免此類(lèi) 事情的發(fā)生。特別是對(duì)于以金屬錘為負(fù)極的鋰二次電池而言,更應(yīng) 注意。
擠壓測(cè)試擠壓實(shí)驗(yàn)有兩種:一種為板式,另一種為條式
在擠壓實(shí)驗(yàn)時(shí),隔 膜在某些地方發(fā)生破損,導(dǎo)致內(nèi) 部短路,產(chǎn)生大電流;②隔膜 發(fā)生破裂,使正極和負(fù)極的活性物質(zhì)發(fā)生混合,產(chǎn)生放熱反應(yīng);③擠壓吋隔膜發(fā)生破裂,產(chǎn)生電 火花,從而使電解質(zhì)起火。
針刺測(cè)試主要是模擬電池內(nèi)部短路。將直徑為 3mm的針插人到電池中。同擠壓測(cè)試一祥,如果安全系數(shù)不髙, 會(huì)在3s內(nèi)起火。但是目前對(duì)于為什么選擇直徑為3mm,而不選擇 其他大小,尚無(wú)定論。當(dāng)然,針的直徑越小,就越容易通過(guò)安全檢 測(cè)。當(dāng)然這并不意味著電池的安全系數(shù)有改變。
用交流電進(jìn)行充電、放電測(cè)試由于日本等一些國(guó)家的交流電為100~110V,而中國(guó)則為220V,因此國(guó)內(nèi)電池檢測(cè)應(yīng)采用 后者。也就是說(shuō)即使交流電進(jìn)行充電、放電,也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
投火測(cè)試用電池投人到炭火、沸水或加熱的油浴中,當(dāng) 然電池會(huì)發(fā)生燃燒,但是應(yīng)不發(fā)生爆炸。也可在熱板上加熱到 180攝氏度進(jìn)行測(cè)試。
髙溫、低溫循環(huán)測(cè)試在髙溫、低溫下反復(fù)進(jìn)行。髙溫條 件為65攝氏度,相對(duì)濕度為90%,時(shí)間為8H;低溫條件為-30攝氏,時(shí) 間8H,循環(huán)次數(shù)5次。
電池的安全性應(yīng)該還應(yīng)包括后處理問(wèn)題,即電池用完后不會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。