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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-02-24 14:08:00
锂离子电池因其高比能量、高工作电压、体积小、重量轻,已成为移动通信和笔记本电脑等便携式电子产品最重要的电源之一。然而,锂离子电池在充电和放电过程中由于使用不当,可能存在膨胀燃烧或爆炸的危险;特别是在滥用的前提下(如加热、过度充电、短路、振动、挤压等),电池会出现燃烧、爆炸甚至员工受伤。因此,研究锂离子电池的爆炸机理对提高锂离子电池安全性具有重要意义。
锂离子电池燃烧或爆炸的可能性首要以下:
1、当锂离子电池受热时,电池内部的反映如1个反映链,各个反映彼此 增进,顺次进行。起首是SEI膜分化放出热量加热了电池,促使负极与溶剂的反映放出更多的热量,致使负极与粘结剂的反映、溶剂分 解,接接着正极起头进行热分化反映,放出年夜量的热与气体,最后导 致电池燃烧或爆炸。
2、在锂离子电池充电早期,电畅通过电池时1部份电能转化为热能,欧姆极化也发生1部份热量,但电池概况温度上升的很慢;当电池到达 全布满状况时,由锂离子继续的嵌进反映酿成锂金属在负极概况的沉积,溶剂被氧化(由过充引发的溶剂的氧化反映放出的热量远远高于可逆状况下锂离子与溶剂反映放出的热量)放出的热量加热了电池;跟着电池温度升高,金属锂与溶剂反映、嵌锂碳与溶剂反映接踵发 生,热量掉控,同时陪伴产生溶剂的分化、粘结剂与锂金属的反映。
3、短路、针刺和撞击对锂离子电池酿成的风险年夜致不异。短路时,电畅通过电池的刹时发生年夜量的热,加热电池,使电池温度升高到正极分化的温度,正极热分化又致使电池热量掉控;针刺速度很快时,在针刺的部位造成局部短路并发生年夜量的热,使电池内部温度升高到正极热分化的温度;当锂离子电池遭到撞击时,电极上过电压损掉发生热量,促使溶剂与负极的反映,放出的热量又进1步加热电池,促使正极热分化反映产生,致使热量的掉控 。
4、锂离子电池的设计
a正负极容量比:电池在利用的进程中,在分歧水平城市有所粉碎,那就要求负极的嵌锂空间至始至终都要比正极的脱嵌的锂离子空间年夜。如在设计时,没有斟酌负极余量的年夜小,会造成析锂,刺穿隔阂,造成短路。
b尺寸:电池的隔阂缩短与极片的宽度,当隔阂缩短过年夜,极片会引发短路。
c放电电流:在设计时按照产物的利用放电电流来设计极片的面密度压实极耳类型等。当面密渡过年夜,压实太高,极耳截面较小时,年夜电放逐电,会发生析锂,发生年夜量的热造成电池爆炸。
d防爆布局:当电池内压到达1定的压力时,进行排气减压的功能避免电池壳体爆炸。今朝采取的有刻痕防爆,排气阀部件。
e庇护系统:对电池进行庇护过充过放过流短路。
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