鋰離子電池概述ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-15 15:41本頁(yè)面
【正文】 過(guò)充和高溫下，正極活性物質(zhì)會(huì)發(fā)生分解和對(duì)電解液的氧化反應(yīng)，這兩種反應(yīng)將產(chǎn)生大量的熱，如：當(dāng) LiCo1xO2 的脫鋰量 x ，在有機(jī)電解液中不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生失氧反應(yīng)，加速溶劑的氧化； ? 電解液的熱分解： 鋰離子電池一般使用的溶劑有 PC、 EC、EMC、 DMC等均為有機(jī)易燃物，高溫下將發(fā)生氧化和分解；在一定的電壓下溶劑也要發(fā)生分解， ECDEC(1:1)、ECDMC(1:1)、 PCDEC(1:1)的分解電壓依次為 、 ；溶劑的含水量也有影響，水含量增高，可促進(jìn) SEI膜分解； ? 隔膜： polyethylene的熔點(diǎn) ～ 125 ℃ ， polypropylene～ 155 ℃ ，當(dāng)溫度超過(guò)熔點(diǎn)，隔膜溶化，電池內(nèi)部短路，產(chǎn)生大量熱。 ? 鋰離子電池的安全性與充放電制度有著密切的關(guān)系。在濫用條件下（如過(guò)充） ,由于極化過(guò)大電池內(nèi)部溫度將升高，隔膜于 120℃ 發(fā)生閉孔作用后，由于熱傳遞的滯后效應(yīng)，溫度將繼續(xù)上升，正負(fù)極材料及電解液發(fā)生更迅速地分解，導(dǎo)致電池的燃燒和爆炸；當(dāng)電池過(guò)放至 1～ 2Ｖ時(shí)，作為負(fù)極集流體的銅箔將開(kāi)始溶解，并于正極上析出，小于 1Ｖ時(shí)正極表面則開(kāi)始出現(xiàn)銅枝晶，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路。 過(guò)充試驗(yàn) 表殼溫度 烘箱溫度 加熱試驗(yàn) ? 解決的措施： ? 設(shè)置充放電的控制電路； ? 改善隔膜微孔的熱閉合性能； ? 開(kāi)發(fā)熱穩(wěn)定性好的溶劑； ? 開(kāi)發(fā)電解液的添加劑，提高阻燃效果； ? 正負(fù)極材料的表面包覆改性； ? 采用凝膠電解質(zhì)或固態(tài)聚合物電解質(zhì) 鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì) ? 繼續(xù)開(kāi)發(fā)新材料 ： 目前多數(shù)鋰離子電池正極采用 LiCoO2， 負(fù)極采用人工石墨化碳材料 ， 價(jià)格昂貴 。 目前正在開(kāi)發(fā)的新材料有： ? 正極材料： LiNi1xCoxO2， LiMn2O4材料已日趨成熟 ， 預(yù)計(jì)不久將部分替代 LiCoO2， 使鋰離子電池的成本降低 。 最近 ，磷酸鐵鋰等新型正極材料的研究成為新的熱點(diǎn) 。 ? 負(fù)極材料：天然石墨改性；金屬鋰表面改性；合金負(fù)極等 。 ? 電解質(zhì)：聚合物固態(tài)電解質(zhì)膜： 104~106 104 ?1?cm1 。 ? 改善安全性 ： ? 研究新體系： ? 凝膠或全固態(tài)聚合物電解質(zhì)鋰離子電池 聚合物電解質(zhì)鋰離子電池更加安全 ， 可進(jìn)行軟包裝和制成異型 。 ? 金屬鋰二次電池 如：美國(guó) Moltech公司采用獨(dú)特的薄膜技術(shù)研制出具有高比能 、 高放電率 、 安全 、 無(wú)污染的新型鋰硫二次電池 ， 其比能量大于 200Wh/kg， 可以用 8C速率放電 ， 可耐過(guò)充電及過(guò)放電而無(wú)須采取防護(hù)措施 。 ? 薄膜鋰電池 在信息產(chǎn)業(yè)中作為微電子的固定或移動(dòng)電源具有廣泛的應(yīng)用前景； 用于移動(dòng)電源如醫(yī)療器械、微傳感器、微傳輸器、智能卡、 MEMS(Micro Electronic Mechanical System, 微機(jī)電系統(tǒng)）器件等。
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