鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1813次 | 2021年06月08日
提高鋰離子電池安全性的措施有什么
在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中,為我們的生活帶來便利,那么你了解這些高科技可能會(huì)含有的鋰離子電池嗎?鋰離子電池的安全性是動(dòng)力鋰電池最關(guān)注的問題之一。電池的安全性和電池組的設(shè)計(jì)、濫用條件有很大關(guān)系。關(guān)于單電池來講,安全性除了和正極材料有關(guān),與負(fù)極,隔膜以及電解液都有很大關(guān)系。
1.使用安全的鋰離子電池電解液:目前,鋰離子電池電解液使用碳酸鹽作為溶劑。其中,直鏈碳酸酯可以提高電池的充放電容量和循環(huán)壽命,但閃點(diǎn)較低,在溫度下會(huì)閃閃,氟化溶劑通常具有更高的閃點(diǎn)甚至沒有閃點(diǎn)。因此,使用氟化溶劑有利于抑制電解質(zhì)的燃燒。當(dāng)前研究的氟化溶劑包括氟化酯和氟化醚。阻燃電解質(zhì)是功能電解質(zhì),這種電解質(zhì)的阻燃功能通常是通過向常規(guī)電解質(zhì)中添加阻燃添加劑而獲得的。阻燃電解質(zhì)是目前解決鋰離子電池安全性的最經(jīng)濟(jì),最有效的措施,因此受到業(yè)界的特別重視。
2,提高正負(fù)極材料的熱穩(wěn)定性:可以通過優(yōu)化合成條件,改進(jìn)合成方法,合成具有良好熱穩(wěn)定性的材料來合成正負(fù)極材料。或使用復(fù)合技術(shù)(例如摻雜技術(shù)),表面涂層技術(shù)(例如涂層)Layer技術(shù))來提高正極材料的熱穩(wěn)定性。
負(fù)極材料的熱穩(wěn)定性與負(fù)極材料的類型,材料顆粒的尺寸以及由負(fù)極形成的SEI膜的穩(wěn)定性有關(guān)。假如按照一定的比例將大小顆粒制成負(fù)極,則其目的是擴(kuò)大顆粒之間的接觸面積,降低電極阻抗,新增電極容量,并降低活性金屬鋰罐沉淀的可能性。SEI膜形成的質(zhì)量直接影響鋰離子電池的充放電性能和安全性。碳材料表面被弱氧化或還原,摻雜,表面改性,并且使用球形或纖維狀碳材料有助于改善SEI膜的質(zhì)量。
電解質(zhì)的穩(wěn)定性與鋰鹽和溶劑的類型有關(guān)。使用具有良好熱穩(wěn)定性的鋰鹽和具有寬電位穩(wěn)定范圍的溶劑可以改善電池的熱穩(wěn)定性。在電解液中添加一些高沸點(diǎn),高閃點(diǎn)和不易燃的溶劑可以提高電池的安全性。導(dǎo)電劑和粘合劑的類型和數(shù)量也會(huì)影響電池的熱穩(wěn)定性。粘結(jié)劑在高溫下與鋰反應(yīng)出現(xiàn)大量熱量。不同的粘合劑會(huì)出現(xiàn)不同量的熱量。pVDF幾乎沒有無氟熱量。用無氟粘合劑代替pVDF兩次,可以提高電池的熱穩(wěn)定性。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3.改善電池過充保護(hù):為了防止鋰離子電池過度充電,通常使用專用的充電電路來控制電池的充電和放電過程,或者在單個(gè)電池上安裝安全閥以供應(yīng)更大的容量。過充電保護(hù)程度;其次,也可以使用正溫度系數(shù)電阻(pTC),其使用機(jī)理是在電池由于過充電而發(fā)熱時(shí)新增其內(nèi)阻,從而限制了過充電電流。當(dāng)電池異常引起時(shí),也可以使用特殊的隔膜。隔膜的溫度過高時(shí),隔膜的孔會(huì)收縮并阻塞,以防止鋰離子遷移并防止電池過度充電。
4.防止電池短路:就隔膜而言,孔隙率約為40%,并且分布均勻。直徑為10nm的隔膜可以防止正負(fù)小顆粒的移動(dòng),從而提高鋰離子電池的安全性;膜片的絕緣電壓與防止正極和負(fù)極接觸有直接關(guān)系。隔板的絕緣電壓取決于電池的材料,結(jié)構(gòu)和組裝條件。
采用熱閉合溫度和熔融溫度差值比較大的復(fù)合隔膜(如pp/pE/pp)可防止電池?zé)崾Э?。將隔膜表面涂覆陶瓷層提高隔膜耐溫性。利用低熔點(diǎn)的pE(125℃)在溫度較低的條件下起到閉孔用途,pp(155℃)又能保持隔膜的形狀和機(jī)械強(qiáng)度,防止正負(fù)極接觸,保證電池的安全性。以上就是鋰離子電池安全性的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細(xì)資料解析,希望在大家剛接觸的過程中,能夠給大家一定的幫助,假如有問題,也可以和小編一起探討。