鋰離子動(dòng)力電池的安全性問(wèn)題分析-資料下載頁(yè)
2025-06-07 23:31本頁(yè)面
【正文】 和方形鋼殼結(jié)構(gòu)的鋰離子電池，具有安全設(shè)計(jì)的頂部泄氣閥結(jié)構(gòu)，當(dāng)電池內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體時(shí)，氣體使安全機(jī)構(gòu)啟動(dòng)。除此功能外，還可以降低電池的溫度以消除電池?zé)崾Э亍６鴮?duì)于鋁塑包裝膜電池，由于外包裝是軟性的鋁塑膜，電池內(nèi)部沒(méi)有保護(hù)裝置，因此對(duì)電池的設(shè)計(jì)要求苛刻。但是與圓柱鋼殼電池相比，當(dāng)發(fā)生誤用與濫用使隨著化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體逐步增大時(shí)，會(huì)將包裝膜鼓脹或?qū)X膜焊封位置鼓破而泄壓，從而保證了電池安全。鋰離子電池在實(shí)際應(yīng)用中為了提高安全性，需要保護(hù)電路以防止過(guò)充或過(guò)放，并防止電池性能劣化。保護(hù)電路是由保護(hù)IC及兩只功率MOSFET管所構(gòu)成，其中保護(hù)IC檢視電池電壓，當(dāng)有過(guò)充電及過(guò)放電狀態(tài)時(shí)切換到外置的功率MOSFET管來(lái)保護(hù)電池，也有采用其他保護(hù)結(jié)構(gòu)。4 制造工藝及制造過(guò)程與電池的安全性鋰離子電池的制造工藝分為液態(tài)和聚合物鋰離子電池的制造工藝，無(wú)論是什么結(jié)構(gòu)的鋰離子電池，電極制造、電池裝配等制造過(guò)程都會(huì)對(duì)電池的安全性產(chǎn)生影響。如正極和負(fù)極混料、涂布、輥壓、裁片或沖切、組裝、加注電解液的量、封口、化成等諸道工序的質(zhì)量控制，無(wú)一不影響電池的性能和安全性。漿料的均勻度決定了活性物質(zhì)在電極上分布的均勻性，從而影響電池的安全性。漿料細(xì)度太大，電池充放電時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)極材料膨脹與收縮比較大的變化，可能出現(xiàn)金屬鋰的析出；漿料細(xì)度太小會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)阻過(guò)大。涂布加熱溫度過(guò)低或烘干時(shí)間不足會(huì)使電池內(nèi)阻過(guò)大。涂布加熱時(shí)間過(guò)低或烘干時(shí)間不足會(huì)使溶劑殘留，粘結(jié)劑部分溶解，造成部分活性物質(zhì)容易剝離；溫度過(guò)高可能造成粘結(jié)劑炭化，活性物質(zhì)脫落形成電池內(nèi)短路。5 電池使用安全鋰離子電池的安全性備受關(guān)注，還與它的期望應(yīng)用有著密切的關(guān)系。對(duì)于鋰離子動(dòng)力電池，無(wú)論單體容量高低，必然采用電池的組合應(yīng)用，如果不能精確均衡控制，對(duì)某個(gè)單體來(lái)講，無(wú)異于濫用。電池循環(huán)次數(shù)和充放電制度都對(duì)電池的安全性有明顯影響，在使用過(guò)程中盡可能減少單體的過(guò)充電或者過(guò)放電，特別對(duì)于單體容量高的電池，因熱擾動(dòng)可能會(huì)引發(fā)一系列放熱副反應(yīng)，最終導(dǎo)致安全性問(wèn)題。鋰離子電池還有一個(gè)非常不好的“老化”特性。就是在存儲(chǔ)一段時(shí)間后，即使沒(méi)有進(jìn)行循環(huán)使用，其部分容量也會(huì)永久喪失。究其原因還是電池的正負(fù)極從出廠后就已經(jīng)開(kāi)始了它的衰竭過(guò)程。不同溫度和不同電量狀態(tài)下“老化”的速度也不同。存儲(chǔ)溫度越高和充的越飽，電池容量損失就會(huì)越迅速。故而不推薦大家砸飽和狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間保存鋰離子電池。對(duì)于存儲(chǔ)電池，盡量低溫儲(chǔ)存。6 結(jié)束語(yǔ)近年來(lái)，鋰離子電池在便攜式電子產(chǎn)品和通訊工具中得到了廣泛的應(yīng)用，并且被逐步應(yīng)用到動(dòng)力型電源領(lǐng)域。鋰動(dòng)力電池目前最熱門(mén)的應(yīng)用是電動(dòng)汽車(chē)，許多世界著名汽車(chē)廠商都致力于開(kāi)發(fā)純電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)，而大部分采用的是鋰動(dòng)力電池。特別是我國(guó)“863”新能源汽車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施，更是把我國(guó)的鋰動(dòng)力電池行業(yè)推向了行業(yè)前沿，為鋰動(dòng)力電池展開(kāi)了廣闊的市場(chǎng)前景。按照我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展目標(biāo)，到2012 年，國(guó)內(nèi)的新能源汽車(chē)年產(chǎn)將達(dá)到100萬(wàn)輛以上。目前，鋰動(dòng)力電池的使用還存在一定得問(wèn)題，動(dòng)力型鋰離子電池的質(zhì)量和體積非常大，放電狀況復(fù)雜，散熱條件及充放電制度控制也非?？量?。但相信隨著一系列長(zhǎng)壽命、高安全的鋰離子電池材料的推廣應(yīng)用，電源管理技術(shù)的日益成熟，鋰動(dòng)力電池必將在不久的將來(lái)發(fā)揮更大的作用。參考文獻(xiàn)：[1] 王彩娟,宋楊, [期刊論文] 電池2008(1) : 22~33[2] 孫玲, [期刊論文] 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2008(6) : 567~569.[3] 滕彥梅, [期刊論文] 電源技術(shù)2009(1) : 1083: 334~339[4] 唐致遠(yuǎn),李建剛, [期刊論文] 電池2001(01) : 36~38[5] [C]. 2006: 24~277
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