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鋰電池電芯的安全性

電芯的安全性與電芯的設(shè)計、材料及生產(chǎn)工藝生產(chǎn)過程的控制等因素密切相關(guān)。在電芯的充放電過程中,正負(fù)極材料的電極電位均處于動態(tài)變化中,隨著充電電壓的增高,正極材料(LixCoO2)電位不斷上升,嵌鋰的負(fù)極材料(LixC6)電位首先下降,然后出現(xiàn)一個較長的電位平臺,當(dāng)充電電壓過高( >4.2V)或由于負(fù)極活性材料面密度相對于正極材料面密度(C/A)比值不足時,負(fù)極材料過度嵌鋰,負(fù)極電位則迅速下降,使鋰析出(正常情況下則不會有鋰的的析出),這樣會對電芯的性能及安全性構(gòu)成極大的威脅。
在材料已定的情況下,C/A太大,則會出現(xiàn)上述結(jié)果。相反,C/A太小,容量低,平臺低,循環(huán)特性差。這樣,在生產(chǎn)加工中如何保證設(shè)計好的C/A比成了生產(chǎn)加工中的關(guān)鍵。所以在生產(chǎn)中應(yīng)就以下幾個方面進(jìn)行控制:
1.負(fù)極材料的處理
1)將大粒徑及超細(xì)粉與所要求的粒徑進(jìn)行分離,避免了局部電化學(xué)反應(yīng)過度激烈而產(chǎn)生負(fù)反應(yīng)的情況,提高了電芯的安全性。
2)提高材料表面孔隙率,這樣可以提高10%以上的容量,同時在C/A 比不變的情況下,安全性大大提高。處理的結(jié)果使負(fù)極材料表面與電解液有了更好的相容性,促進(jìn)了SEI膜的形成及穩(wěn)定上。








原因一:鋰電池內(nèi)部因素的影響
比如鋰離子電池的副反應(yīng); 鋰離子電池活性物質(zhì)的不可逆消耗; 對大型鋰離子電池而言,電池工作電流大,散熱慢,容易對電池結(jié)構(gòu)造成破壞; 對鋰電池附加安全保護(hù)措施需要由鋰電池提供的電量來維護(hù)。

原因二:工作環(huán)境因素的影響
鋰電工作環(huán)境的不當(dāng)回直接影響壽命的長短:鋰電池充電溫度為0 ℃~45 ℃,12v40a鋰電池,鋰電池放電溫度為-20℃~60℃; 在鋰電池的充放電過程中,切忌對鋰電池進(jìn)行過充、過放等現(xiàn)象;不管是過放還是過充都對鋰電池本身的質(zhì)量有一定的影響。當(dāng)然了在鋰電池工作時出現(xiàn)不正確的操作手法,比如短路也是造成鋰電池使用壽命下降的原因; 對于鋰電池的充電,高能鋰電池,我們應(yīng)該使用正規(guī)的匹配的鋰電池充電器給電池充電。以減少18650鋰電池等鋰電池對充電器的對電池本身的電壓電流等沒有達(dá)到恒定的數(shù)值,特別是對于剛充好的鋰電池要擱置半個鐘,帶電性能穩(wěn)定后再使用,否則會影響電池性能。
原因三:人為因素影響
當(dāng)鋰電池匹配的數(shù)碼產(chǎn)品不工作時,應(yīng)該講鋰電池從設(shè)備儀器產(chǎn)品中移除;而對于長期存放的鋰電池,12伏鋰電池,需將鋰電池充電至97%~98%飽和,在存放期間應(yīng)該3~6個月對鋰電池進(jìn)行一次充放電; 鋰電池存放溫度應(yīng)控制在10°~25°的空間;不要敲擊、針刺、踩踏、改裝、日曬電池,鋰電池,不要將電池放置在微波、高壓等環(huán)境下。以上的這些鋰電池使用注意事項往往能夠很好的延長鋰電池的使用時間。若不規(guī)范使用鋰電池,就鋰電池本身傷害很大,也就很難保障鋰電池使用壽命達(dá)到理論值了。

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