鋰電池包安全隱患檢測方法、及鋰電池解決方案

來源：未知  日期：2018-06-15 09:34  瀏覽量：次

　　鋰電池包安全隱患檢測方法、及鋰電池解決方案。鋰電池包的安全一直是大家備受關(guān)注的問題，隨著鋰電池包體積小、重量輕、性能好和使用壽命長等優(yōu)勢被日漸使用，但是安全性更重要。鋰電池包安全問題是人們關(guān)注的焦點。

　　近些年，由于電池安全問題引發(fā)的事故比比皆是，很多問題造成的后果觸目驚心，比如震驚業(yè)界的波音787“夢幻”客機(jī)鋰電池起火事件，以及SamsungGalaxy Note 7 大范圍的電池起火爆炸事件，給鋰離子電池的安全性問題再次敲響了警鐘。

　　一、鋰電池可能會出現(xiàn)的安全隱患

　　制造工藝中的安全隱患

　　鋰電池包在制造過程中，電極制造、電池裝配等過程都會對電池的安全性產(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，無一不影響電池的性能和安全性。

　　鋰電池使用過程中的安全隱患

　　鋰電池包在使用過程中應(yīng)該盡可能減少過充電或者過放電，特別對于單體容量高的電池，因熱擾動可能會引發(fā)一系列放熱副反應(yīng)，導(dǎo)致安全性問題。

　　正極材料的安全隱患

　　當(dāng)鋰電池包使用不當(dāng)時，導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度的升高，使正極材料會發(fā)生活性物質(zhì)的分解和電解液的氧化。同時，這兩種反應(yīng)能夠產(chǎn)生大量的熱，從而造成電池溫度的進(jìn)一步上升。不同的脫鋰狀態(tài)對活性物質(zhì)晶格轉(zhuǎn)變、分解溫度和電池的熱穩(wěn)定性影響相差很大。

　　負(fù)極材料的安全隱患

　　早期使用的負(fù)極材料是金屬鋰，組裝的電池在多次充放電后易產(chǎn)生鋰枝晶，進(jìn)而刺破隔膜，導(dǎo)致電池短路、漏液甚至發(fā)生爆炸

　　隔膜與電解液的安全隱患

　　鋰電池的電解液為鋰鹽與有機(jī)溶劑的混合溶液，其中商用的鋰鹽為六氟磷酸鋰，該材料在高溫下易發(fā)生熱分解，并與微量的水以及有機(jī)溶劑之間進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，降低電解液的熱穩(wěn)定性。電解液有機(jī)溶劑為碳酸酯類，這類溶劑沸點、閃點較低，在高溫下容易與鋰鹽釋放PF5的反應(yīng)，易被氧化。

　　二、鋰電池安全檢測

　　鋰電池包生產(chǎn)出來后，在到達(dá)消費者手中之前，還需要進(jìn)行一系列檢測，以盡量保證電池的安全性，降低安全隱患。

　　1、擠壓測試：將充滿電的電池放在一個平面上，由油壓缸施與13±1KN的擠壓力，由直徑為32mm的鋼棒平面擠壓電池，一旦擠壓壓力到達(dá)最大停止擠壓，電池不起火，不爆炸即可。

　　2、撞擊測試：電池充滿電后，放置在一個平面上，將直徑15.8mm的鋼柱垂直置于電池中心，將重量9.1kg的重物從610mm的高度自由落到電池上方的鋼柱上。電池不起火、不爆炸即可。

　　3、過充測試：將電池用1C充滿電，按照3C過充10V進(jìn)行過充試驗，當(dāng)電池過充時電壓上升到一定電壓時穩(wěn)定一段時間，接近一定時間時電池電壓快速上升，當(dāng)上升至一定限度時，電池高帽拉斷，電壓跌至0V，電池沒有起火、爆炸即可。

　　4、短路測試：將電池充滿電后用電阻不大于50mΩ的導(dǎo)線將電池正負(fù)極短路，測試電池的表面溫度變化，電池表面最高溫度為140℃，電池蓋帽拉開，電池不起火、不爆炸。

　　5、針刺測試：將充滿電的電池放在一個平面上，用直徑3mm的鋼針沿徑向?qū)㈦姵卮檀?。測試電池不起火、不爆炸即可。

　　三、鋰電池安全性解決方案

　　改善電池的安全保護(hù)設(shè)計

　　除了提高電池材料的安全性，鋰電池包采用的許多安全保護(hù)措施，如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護(hù)電路、專用電池管理系統(tǒng)等，也是增強(qiáng)安全性的手段。

　　提高電極材料的安全性

　　對于正極材料，提高其安全性的常見方法為包覆修飾，如用金屬氧化物對正極材料進(jìn)行表面包覆，可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸，抑制正極物質(zhì)發(fā)生相變，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低晶格中陽離子的無序性，以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。

　　對于負(fù)極材料，由于其表面的往往是鋰離子電池中最容易發(fā)生熱化學(xué)分解并放熱的部分，因此提高SEI膜的熱穩(wěn)定性是提高負(fù)極材料安全性的關(guān)鍵方法。通過微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆，可以提高負(fù)極材料熱穩(wěn)定性。

　　提高電解液的安全性

　　電解液與正、負(fù)電極之間均存在很高的反應(yīng)活性，尤其在高溫下，為了提高電池的安全性，提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。

　　所以說，鋰電池包的安全性問題是很重要的，親們買到以后一定要記得在專業(yè)人員指導(dǎo)下進(jìn)行安全測試才可以使用哦!安全隱患不容忽視。