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注的焦點。

　　近些年，由于電池安全問題引發的事故比比皆是，很多問題造成的后果觸目驚心，比如震驚業界的波音787“夢幻”客機鋰電池起火事件，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生影響。如正極和負極混料、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一系列放熱副反應，導致安全性問題。

　　正極材料的安全隱患

　　當鋰電池包使用不當時，導致電池內部溫度的升高，使正極材料會發生活性物質的分解和電解液的氧化。同時，這兩種反應能夠產生大量的熱，從而造成電池溫度的進一步上升。不同的脫鋰狀態對活性物質晶格轉變、分解溫度和電池的熱穩定性影響相差很大。

　　負極材料的安全隱患

　　早期使用的負極材料是金屬鋰，組裝的電池在多次充放電后易產生鋰枝晶，進而刺破隔膜，導致電池短路、漏液甚至發生爆炸

　　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生熱分解，并與微量的水以及有機溶劑之間進行熱化學反應，降低電解液的熱穩定性。電解液有機溶劑為碳酸酯類，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，易被氧化。

　　二、鋰電池安全檢測

　　鋰電池包生產出來后，在到達消費者手中之前，還需要進行一系列檢測，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進行過充試驗，當電池過充時電壓上升到一定電壓時穩定一段時間，接近一定時間時電池電壓快速上升，當上升至一定限度時，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的導線將電池正負極短路，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的鋼針沿徑向將電池刺穿。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設計

　　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措施，如設置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯具有正溫度系數的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護電路、專用電池管理系統等，也是增強安全性的手段。

　　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，抑制正極物質發生相變，提高其結構穩定性，降低晶格中陽離子的無序性，以降低副反應產熱。

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

　　提高電解液的安全性

　　電解液與正、負電極之間均存在很高的反應活性，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人員指導下進行安全測試才可以使用哦!安全隱患不容忽視。