動力鋰離子電池的安全性

鋰離子電池已廣泛應用于手機、筆記本電腦等小型便攜式電子設備。由于這些設備所使用的鋰離子電池容量小(1-2ah或更少)，且大多數為單節(jié)電池，因此電池安全問題并不嚴重。即便如此，近年來，出于安全考慮，日本的索尼公司還是從世界各地召回了大約100萬塊筆記本電腦電池。偶爾也會發(fā)生手機電池爆炸起火的事件。單電池容量10Ah甚至100Ah的鋰離子電池可作為電動自行車、純電動汽車、混合動力汽車、電動工具等的動力源。安全問題已經引起了全球的關注。安全是動力鋰離子電池的基本要求。根據功率輸出性能的不同，動力鋰離子電池可分為能量型和功率型。能量型動力鋰電池通常容量大，可以為電力設備供應相對持久的能量供應。它們通常用于純電動汽車、中型或重型混合動力汽車。此類電池的總能量在整車能量分配中占有較大比例，往往超過10KW。這樣不僅可以部分吸收車輛制動反饋的能量，還可以提高純電動模式下車輛的行駛里程，減少污染物的總排放。功率型動力鋰電池通常容量小，可為電力設備供應瞬時大電流電源。它重要用于電動工具和混合動力汽車，吸收制動反饋能量，為車輛啟動和加速供應瞬時額外能量。

一般來說，鋰離子電池儲存的總能量與它的安全性成反比。隨著電池容量的新增，電池體積也隨之增大，其散熱性能也越來越差，因此發(fā)生事故的可能性也會大大新增。關于手機鋰離子電池，基本要求是安全事故概率小于1/106，這也是公眾可以接受的最低標準。但關于大容量鋰離子電池，尤其是汽車用大功率鋰離子電池，其安全性問題尤為突出，一直是研究的重點。然而，隨著大容量鋰離子電池的深入研究和應用，其過度充電、短路等濫用的安全問題日益突出，成為電力鋰離子電池大規(guī)模應用必須克服的技術問題。動力鋰電池的工作條件很惡劣。重要的安全問題是由電池組引起的爆炸、燃燒、電池泄漏和電氣火災。造成電池安全問題的原因有很多，重要集中在電池充電過度、內外短路以及電池組使用過程中電池后移的安全隱患。

安全性是大容量鋰離子電池實際應用的重要障礙之一。

隨著鋰離子電池的發(fā)展，原材料的發(fā)展，鋰離子電池的安全性也有了突破。目前10-100ah動力鋰離子電池及電池組已通過行業(yè)安全檢測標準。影響鋰離子電池安全性的重要因素是電極材料、電解液、制造工藝和使用條件。隨著材料科學和生產技術的進步,高穩(wěn)定性能的電極材料,選擇包含阻燃劑或超載保護電解液添加劑,和電池保護電路設計良好的散熱結構和管理系統來提高鋰離子電池的安全,所以大容量動力鋰離子電池要解決的安全問題。