鋰電池工作原理安全性ppt課件

1、鋰離子電池的任務原理及平安性2005年8月目錄 鋰離子電池的任務原理及組成 鋰離子電池的性能及測試 影響鋰離子電池平安性的要素 改善電池平安性的措施和方法18650 電池表示圖隔膜隔膜正極正極負極負極平安閥平安閥電解液電解液 鋰離子電池的任務原理Li+ + 6C + eLiC6LiMO2MO2 + Li+ + e鋰電制造的普通流程配漿涂布輥壓裝配注液化成檢測出貨如何評價鋰離子電池 平安性: 短路, 過充, 熱沖擊 穩(wěn)定性: 循環(huán)和存儲 容量: 電池的分量能量比和體積能量比鋰離子電池的測試 平安性: 外短路, 針刺, 過充, 熱沖擊. 穩(wěn)定性: 循環(huán)500 次和存儲性能. 電化學性能: 容量,

2、不同倍率電流放電性能，上下溫放電等. 可靠性測試: 振動, 撞擊, 跌落, 擠壓. 不同倍率電池放電性能33.23.43.63.844.24.401002003004005006007001C放電0.5C放電0.2C放電不同倍率放電容量相近不同倍率放電容量相近33.23.43.63.844.24.40100200300400500600700不同溫度下的電池放電特性1C at 55oC 1C at 25oC 0.5C at -20oC 鋰電池平安性 由于能量密度較高, 鋰電較容易發(fā)生平安性事故. 在運用鋰電過程中, 除要求電芯本身要平安可靠外, 廢品電池要有維護線路板. 國際上有關(guān)鋰電池爆炸的

3、報道國際上有關(guān)鋰電池爆炸的報道2004年全球共有一百二十萬電池和電池組被招回年全球共有一百二十萬電池和電池組被招回影響鋰離子電池平安性的內(nèi)部要素1資料:正極資料: LiCoO2的熱穩(wěn)定性及其與電解液反響活性負極資料的穩(wěn)定性及配比電解液的組成隔膜的選擇資料體系影響整個電池的過充和熱穩(wěn)定性影響鋰離子電池平安性的內(nèi)部要素2 電池構(gòu)造 構(gòu)造設計的合理性 工藝 電池制造的過程控制: 極片毛刺, 極粉零落, 卷繞對位. 不良電池的挑選 內(nèi)短路: 微短路, 構(gòu)造性內(nèi)短路微短路 主要由正負極片上微粉或凸點刺穿隔膜, 引起電芯內(nèi)部短路呵斥. 細微的將呵斥自放電率高 嚴重的將呵斥電池爆炸極粉刺穿隔膜呵斥電池爆炸極

4、粉內(nèi)短路 內(nèi)層負極片掉粉刺穿隔膜, 呵斥電芯鼓脹電芯內(nèi)部短路 主要由于電芯極耳過長, 與極片或與殼體接觸呵斥短路. 或極耳壓迫卷芯, 導致正負極短路. 引起電芯發(fā)燙, 嚴重時會導致爆炸. 過充電電壓 外短路 過溫: 150度 30 分鐘 以上幾種情況均有能夠?qū)е码姵匕l(fā)生 平安性事故影響鋰離子電池平安性的外部要素如何防備電池出現(xiàn)平安問題1 針對電池的內(nèi)短路主要從以下幾個方面處理 電池構(gòu)造設計優(yōu)化 在關(guān)鍵工序運用自動化設備和改善工夾具 經(jīng)過嚴厲存儲條件篩除微短路和內(nèi)短路電芯 同時資料體系的穩(wěn)定性也有助于平安性的改善.微短路和內(nèi)短路電芯的篩除微短路和內(nèi)短路電芯的篩除 自放電嚴重的電芯有平安隱患 半荷

5、電電芯, 正常情況下, 開路電壓大約1個月 壓降為15-20mV, 2 個月的壓降為25-35mV, 半年壓降為50-60mV. 經(jīng)過嚴厲存儲條件, 可把有微短路和內(nèi)短路隱患的 電芯篩除.如何防備電池出現(xiàn)平安問題2 針對外短路, 過充，和熱穩(wěn)定性主要從電池的資料體系來處理 正負極資料的的選擇和處置 電解液組成及添加劑 提高電池本身穩(wěn)定性和平安性. 過充平安性 主要與電芯正極資料有關(guān). LiCoO2 在4.2V 時, 構(gòu)造不穩(wěn)定并放出氧氣. 同時電解液在4.2V 時分解, 與LiCoO2反響產(chǎn)生大量熱. 導致電芯內(nèi)壓急劇升高發(fā)生爆炸.正負極資料的選擇和二次處置正負極資料的選擇和二次處置 選擇平安性和穩(wěn)定性較好的正負極資料 對比外表較大的資料采取二次處置的方式, 以降低正負極資料的反響活性. 其益處是明顯的電解液的添加劑 改善電池的穩(wěn)定性: 提高電池的循環(huán)性和存儲性 改善電池的過充平安性 提高電芯的高，低溫性能.小結(jié)小結(jié) 鋰離子電池是高能量, 長壽命的挪動能源. 但有一定平安隱患. 評價鋰離子電池優(yōu)主要從三個方