鋰離子動(dòng)力電池安全性設(shè)計(jì)及壽命評(píng)估(編輯修改稿)
2025-03-18 21:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Manufacturing defects 由制造瑕疵引起? Loose connection, separator damage, foreign debris 連 接 問(wèn)題 、隔膜 損 壞、粉 塵? Can develop into an internal short circuit 隨機(jī) 發(fā) 生，引起內(nèi)短路? Can lead to overheating and thermal runaway 引起 過(guò)熱 與 熱 失控Institute of New Energy Technology, INET, Tsinghua University濫 用安全性現(xiàn)場(chǎng) （隨機(jī)）安全性兩種安全性概念的差異現(xiàn)場(chǎng) 安全性濫 用安全性? Predictable 可 預(yù)測(cè) 的? Common to all cells 對(duì) 每一個(gè) 電 池? Can/should be evaluatedat the cell level 可以通 過(guò)測(cè)試進(jìn) 行 評(píng) 估? Time constants relativelylong 發(fā) 生 過(guò) 程 較長(zhǎng)? Can be augmented byprotection devices 可以通 過(guò) 保 護(hù) 措施 進(jìn) 行改善? Not predictable 不可 預(yù)測(cè) 的? Oneinamillion (or less) 隨機(jī)小概率 發(fā) 生? Difficult to evaluate at thecell level, or through QC 無(wú)法通 過(guò)測(cè)試進(jìn) 行 評(píng) 估，也不能通 過(guò)質(zhì) 量管理來(lái)完全消除? can occur quickly 發(fā) 生很突然? PTC, CID, shutdownseparators, electroniccontrols not are effective 目前所有的安全性措施，均不能完全消除 鋰 離子 電 池安全隱 患? 發(fā) 生安全事故的 鋰 離子 電 池，之前均通 過(guò) UL安全 認(rèn)證 。? 發(fā) 生原因基本上是不可 預(yù)測(cè) 的內(nèi)短路所造成。而 這 種內(nèi)短路似乎是不能完全消除。? 引起安全事故的 電 池在制造 時(shí) ，均是合格品。? 目前 濫 用安全性 標(biāo) 準(zhǔn)的 測(cè)試結(jié) 果，與 發(fā) 或者不 發(fā) 生安全性事故，之 間 沒(méi)有任何 聯(lián) 系。鋰 離子 電 池安全性 ? 對(duì) 于筆 記 本 電腦電 池， 發(fā) 生概率在幾百萬(wàn)分之一。? Major effort has been payed to improve the ways weaddress safety in lithiumion batteries, however? 在人 們 如此重 視鋰 離子 電 池安全性的今天， 嚴(yán) 重的安全性問(wèn)題還時(shí) 有 發(fā) 生。? The battery munity does not have adequate teststo evaluate safety as it relates to the safety incidentsthat have taken place or could take place.? 人 們還 沒(méi)有找到合適的方法來(lái) 預(yù)測(cè) 和 評(píng)測(cè)這類 安全 隱 患 問(wèn)題? 我 們 在做工作，希望 “十二五 ”結(jié) 束 時(shí) ， 這 個(gè) 問(wèn)題 得到一定程度的解決。 鋰 離子 電 池的安全性 serious safety incidents can always occur. Energy Released (J)熱 失控的機(jī) 理3780300200100700600500400Anode/Binder Anode/Solvent SEIDepn CathodeBreakdownSeparatorOxidn CathodeSolvent Oxdn JouleHeatingCathode鋰 離子 電 池安全性900800 Ah 鈷 酸 鋰 手機(jī) 電 池負(fù) 極材料的安全性改 進(jìn)正極材料Heat releaseSafety of cathode Materials隔膜隔膜關(guān) 閉 的溫度范 圍? Strength and physical integrity抗 壓 機(jī)械 強(qiáng) 度? Shrinkage allowance熱 收 縮 率 影響 電 池安全性的重要指 標(biāo)? Shutdown performance??電 解 質(zhì)Solvent， nonflamableSalts， high deposition temperature??Additives， FlameRetardantGel electrolyte P(VdFHFP)凝膠 電 解 質(zhì) 在凝膠 電 解 質(zhì)? 凝膠 電 解 質(zhì) 的放 熱 量與放 熱 速率黃倩，廈 門(mén) 大學(xué)博士 論 文?燃 燒過(guò) 程中的放 熱總 量非常接近于 純 液 態(tài)電 解液體系。并且隨著 P(VdFHFP)在凝膠 電 解 質(zhì) 中 濃 度的增加，其相 應(yīng) 的 熱釋 放速率逐 漸 降低。采用 P(VdFHFP)凝膠 電解 質(zhì) 比液 態(tài)電 解液更 為 安全? PMMA凝膠 電 解 質(zhì) 體系中，情況卻是相反 :其燃 燒 反 應(yīng) 的放 熱總 量和 熱釋 放速率都隨PMMA的加入而 顯 著增大。鋰 離子 電 池的安全性是一個(gè)復(fù) 雜 的系 統(tǒng)問(wèn)題? 動(dòng) 力 電 池安全性是一個(gè)系 統(tǒng)問(wèn)題 。? 從 單純 的 電 池材料改性（正極、 負(fù) 極、 電 解 質(zhì) 、隔膜… ）是不能完全解決安全性 問(wèn)題 ，但可以大幅度地提高。 鋰離子 動(dòng)力電池的安全性設(shè)計(jì)? 電池的設(shè)計(jì)，一方面要滿足電性能的要求，另一方面必須電池的設(shè)計(jì)，一方面要滿足電性能的要求，另一方面必須滿足安全性的要求，一個(gè)產(chǎn)品的安全性成為重中之重，那滿足安全性的要求，一個(gè)產(chǎn)品的安全性成為重中之重，那么電池的不安全因素主要的表現(xiàn)是什么么電池的不安全因素主要的表現(xiàn)是什么 ？那就是電池的？那就是電池的：爆炸：爆炸 起火！我們常常聽(tīng)說(shuō)哪兒的電池爆炸，傷人，電起火！我們常常聽(tīng)說(shuō)哪兒的電池爆炸，傷人，電池召回，電視新聞報(bào)到的也很多。就電池的安全設(shè)計(jì)從以池召回，電視新聞報(bào)到的也很多。就電池的安全設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：下幾個(gè)方面來(lái)考慮：? 一、一、 電池爆炸的原理是什么？電池爆炸的原理是什么？? 二二 、引起電池爆炸的因素有哪些？、引起電池爆炸的因素有哪些？? 三三 、如何來(lái)保證電池的安全？、如何來(lái)保證電池的安全？安全性能設(shè)計(jì)一、一、 電池爆炸的原理是電池爆炸的原理是什么？什么？? 電池在受到熱沖擊、過(guò)充、過(guò)放、短路、振動(dòng)、擠壓等濫電池在受到熱沖擊、過(guò)充、過(guò)放、短路、振動(dòng)、擠壓等濫用狀態(tài)下，電池內(nèi)部的活性物質(zhì)及電解液等組分間將發(fā)生用狀態(tài)下，電池內(nèi)部的活性物質(zhì)及電解液等組分間將發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱量與氣體，引起電池的化學(xué)、電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱量與氣體，引起電池的升溫，如果鋰離子電池內(nèi)部的熱生成速率大于熱散失速升溫，如果鋰離子電池內(nèi)部的熱生成速率大于熱
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