礦用鋰離子蓄電池與鎳氫電池安全性分析(編輯修改稿)
2025-02-02 19:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 上析出，小于 1V 時(shí)正極表面則開始出現(xiàn)銅枝晶，電池內(nèi)部出現(xiàn)短路，帶來安全隱患，并使電池失效。 （ 2）鎳氫電池 鎳氫電池的設(shè)計(jì)中，負(fù)極有約 15~20%的過放電儲備，使負(fù)極不會出現(xiàn)嚴(yán)重過放電現(xiàn)象。過放電時(shí)正極中的 CoOOH 導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)放電，被破壞，使電池內(nèi)阻略有升高，影響到電池的功率性能。再繼續(xù)放電，當(dāng)電壓放電至 ~ 時(shí)，正極析出氫氣，但此氫氣會被負(fù)極所吸收，不會有氣體逸出。 正極 ： H2O + e → 1/2H2 + OH 負(fù)極： 2M + H2 → 2MH 負(fù)極始終有部分容量維持放電，同時(shí)吸收氫氣對放出的 H 進(jìn)行補(bǔ)充，不會出現(xiàn)過放電析氧而被破壞。 所以，即使電池過放電到 1V 左右的電壓，電池也不會出現(xiàn)大的損壞，仍可繼續(xù)充放電使用。 熱箱行為 （ 1）鋰離子電池 溫度高的情況下，鋰離子電池正負(fù)極表面 SEI 膜、正負(fù)極物質(zhì)、電解液等會發(fā)生分解或相互發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣體及大量熱量，一定溫度下出現(xiàn)熱失控使電池出現(xiàn)爆炸等現(xiàn)象。下表為某一鋰離子 （鈷酸鋰） 電池在不同溫度下擱置正（陰極）、副（陽極）產(chǎn)生氣體情況分析。 表 2 鋰離子電池?zé)嵯鋽R置行為 超過 60℃擱置，正極就會有各類有機(jī)氣體產(chǎn)生， 120℃ ，負(fù)極開始產(chǎn)生大量氣體。同時(shí)電池溫升明顯。超過 150℃擱置，有電池開始出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。 （ 2）鎳氫電池 充滿電的鎳氫電池在高溫（ 100℃）以上擱置，正極會部分分解產(chǎn)生一定量的氧氣，但由 于負(fù)極有良好的吸收氧氣的能力，很快就會被復(fù)合掉。 同時(shí)，鎳氫電池采用水溶液電解液，在高溫情況下不會出現(xiàn)分解。 熱箱試驗(yàn)表明，在 150℃擱置，電池沒有自加熱情況發(fā)生，轉(zhuǎn)常溫充放電，電池性能未受影響。 三、 目前常用的解決鋰離子電池安全性的措施及存在的問題 為了解決鋰離子電池的安全性問題，通常采用了以下措施： 加入添加劑 主要是在電解液中有針對性的加入一些 添加劑， 如提高正負(fù)極 SEI 膜穩(wěn)定性的 ClEC、VC 等，控制水和酸含量的碳化二亞胺，過充電保護(hù)的二茂鐵等添加劑，以及一些阻燃添加劑等。 但加入這些添加劑一方面會影響 電池性能，另一方面并不能從根本上解決有機(jī)電解液易燃、易分解的特性。 2
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