国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

更安全的鋰離子電池究竟是什么樣的

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年10月07日  

1動力鋰離子電池的基本組成


以圓柱形電池為例,如上圖所示,鋰離子電池的重要結構包括殼體,正極,負極,隔膜,電解液,安全閥等安全保護裝置以及一些導電密封輔助結構。


殼體,是整只電芯的保護層,對電芯起到支撐、隔離和絕緣等保護性用途。軟包電池,沒有高強度的殼體,其在小規模成組以后,也要設計具備一定強度的殼。


直接參與電池電化學過程的是正極、負極和電解液,可以說它們是事故的源頭,也是真正解決安全問題的病根所在。


2正極、負極和電解液的安全性問題


鋰離子電池的安全事故,無論是電芯老化或者自身質量問題帶來的自內而外的過熱,進而導致熱失控,還是由于交通事故或者其他類型的濫用造成的熱失控,事故發生總要經歷電芯材料劇烈反應的過程,假如能夠阻斷這個點,則電池可以失效,但永遠不會燃爆。


2.1電解液


電解液存在兩個方向的問題,自身容易燃燒,又具有與正負極材料發生反應的傾向。


初中化學告訴我們,燃燒的三要素:可燃物(燃燒的物質),助燃物(氧氣)和燃點(達到可燃物的燃燒溫度)。三個條件缺一不可,阻斷其中之一,燃燒便不會發生。電池自身安全性,電池材料不可燃是安全隱患的終結者。


目前常見的電解液都是有機溶劑質地,是極易燃燒的材質。而電解液與正極發生副反應的產物,就包含氧氣。因此,電池一旦積聚了較多熱量,達到較高溫度,連鎖反應都會給電解液燃燒供應條件。


問題在于,電解液傳輸電荷的能力,對電池的電壓有直接的影響。當前人們關于高電壓,高能量密度的追求,只有有機電解液才能滿足,因而暫時沒有找到更適合的材質作為替代。


2.2正極材料


正極材料的安全性問題重要存在于兩個方面。一個是充電狀態下,材料結構的穩定性,另一個是電池高溫下,正極材料與電解液的反應腐蝕問題。


正極材料的穩定性問題,重要出現在過大電流充電過程中,與材料不匹配的鋰離子脫出速率會沖垮材料晶格結構,毀壞的部分材料反過來堵住離子通路,新增了離子嵌入難度。這個過程中會有熱量積累,是引發鋰離子電池事故的一種常見原因。


正極被電解液腐蝕,放出少量氣體和熱量,這是電池使用過程中老化的一個重要原因。但正極與電解液的劇烈反應,一般出現在電池溫度已高的階段,一般超過200℃,是熱量爆發式生成的重要力量。反應不但放出大量的熱,還會有氣體出現,使得事故的危害可能升級。


2.3負極材料


負極材料的安全性,重要圍繞其熱穩定性進行觀察,其穩定程度與下面三個因素有關:電解液中電解質的類型,石墨負極中嵌鋰碳含量的多少以及石墨負極使用的粘結劑的種類。


電解質類型,石墨負極在首次充電化成中,形成保護膜SEI膜。SEI膜的存在,阻止了石墨與電解液的進一步劇烈反應。但電解液中的LiPF6對SEI膜的分解有促進用途,使得鋰離子電池在大約60℃的儲存過程中,就可以出現分解并放熱。因此電解質的成分對負極穩定性有直接影響。


嵌鋰碳,有研究表明,負極中嵌鋰碳的含量高,會帶來負極與電解液更激烈的反應。嵌鋰碳是在充電過程中形成,電池電量越高,其嵌鋰碳的含量也就越高。嵌鋰碳的影響,只能在電量高的階段加強其他安全措施,卻無法防止高濃度嵌鋰碳的現象出現。


負極粘結劑的種類,粘結劑在反應中是否新增系統反應放熱并沒有定論。不同類型的粘結劑,參與反應的形式不同,有的成為嵌鋰碳反應的助劑,有的自身參與反應后失效,加速負極結構走向崩潰。


以上三個方面的影響,發生的溫度由低到高,SEI膜的溶解,作為破壞式連鎖反應的開端,阻止它發生意義重大。


3安全性能的改進方向


3.1電解液


阻燃劑


在原來電解液的基礎上加入阻燃劑,具備可行性,只是特別適當的阻燃劑還沒有被發現。佛化物阻燃效果較好,但成本高;烷基磷酸酯,加入電解液后,降低了導電率,阻燃效果也一般,因而不能算是好的選擇;氮化物阻燃效果不明顯,且具毒性,基本不可行。阻燃劑是比較現實的技術路線,只是還要時間和人力的投入。


固體電解質


聚合物電解質,是真正的固態電解質和電解液之間的中間形態,是干態聚合物電解質和電解液的并存狀態。但聚合物電解質在安全性上,比之電解液已經有很大提高,在漏液和燃燒性方面都有進步。


在新聞中看到,某公司發明了不燃燒電解液。假如果然如宣傳的那樣,將是革命性的成果。


選擇恰當的電解質


通過對電解鹽類型的選擇,減少SEI膜溶解的幾率。


3.2正負極材料


從改善材料熱穩定性的角度出發,選擇分子結構更穩定的材質。負極,關于碳材料來說,球狀結構比層狀結構穩定性好;跨越種類,尖晶石結構的鈦酸鋰又比全部石墨材質的負極穩定性好。2.3中所述的各種安全問題,鈦酸鋰都不存在,是當前負極材料中最安全的一種。


正極材料的可選擇范圍并不大,鈷酸鋰,由于穩定性差,使用的范圍已經越來越小。動力鋰電池主流的三種正極材料,磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元材料。從安全性角度考慮,磷酸鐵鋰的安全性最好,錳酸鋰次之,三元相對較差。


4安全輔助措施


在無法完全解決正負極材料和電解液的安全隱患的時候,人們退而求其次,采用一些輔助手段,重要發揮阻斷、報警、隔離的用途。這些措施具體包括以下幾種。


安全閥


安全閥的設計目的,是當電芯內部壓力增大到一定值時,期望它開啟,防止電芯爆炸,出現惡劣的影響。但安全閥開啟后,往往伴隨著電解液的泄漏,假如電解液可燃,則是扒了東墻補西墻的效果。在電芯真正發生熱失控后出現燃燒的階段,安全閥還可能成為小小的火焰噴射器,使得燃燒物質在更大范圍內傳播。因此,安全閥的設計要全面周到的考慮。



相關產品

主站蜘蛛池模板: 伊伊成人网| 亚洲天堂视频在线 | www.久久视频| 亚洲一级视频在线观看 | 在线播放你懂得 | 手机在线观看av网站 | 放荡的少妇2欧美版 | 欧美成人区 | 奇米第四色7777 | 午夜激情电影在线观看 | 日本精品一区 | 看片一区二区 | 六月综合 | 黄色污污视频 | 久久精品免费电影 | 色老头综合 | 韩国伦理片在线播放 | 91国产在线免费观看 | av资源首页| 国产日韩欧美自拍 | 五月伊人婷婷 | 一区二区三区色 | 丁香啪啪 | 北条麻妃青青久久 | 日韩黄 | 久草综合在线视频 | 九九视频免费观看 | 极品少妇xxxx精品少妇偷拍 | 国产精品一区二区av日韩在线 | 在线中文字幕网站 | 亚洲成a人片 | 日本少妇色 | 韩国三级丰满少妇高潮 | 国产爽爽爽 | 性xxxfllreexxx少妇 | 免费看片网站91 | 亚洲一区天堂 | 美女啪啪av | 在线视频91 | av免播放器 | 男人天堂网在线 | 欧美视频一二三 | 国产经典一区二区三区 | 夜夜福利 | 一区二区三区网站 | 国产一区二区三区免费播放 | 手机看片午夜 | 182午夜视频 | 尤物国产| 国产精品自拍区 | 美女网站在线看 | 神马午夜伦理 | 91超碰免费 | 久久精品视频免费观看 | 美女被爆操网站 | 手机在线不卡av | 黄频网站在线观看 | 国产原创精品 | 日韩av一区二区三区在线观看 | 欧美激情日韩 | 精品123区 | 九九色网 | 欧美女优在线观看 | 777午夜| 一本久| 午夜写真片福利电影网 | 欧美一二区视频 | 日出白浆视频 | 波多野结衣有码 | 欧美一区二区在线 | 欧美丰满少妇人妻精品 | 国产成人精品综合 | 午夜在线小视频 | 天堂久久精品忘忧草 | 一区二区不卡在线 | 久久久www免费人成人片 | 久久色播 | 欧美丰满少妇 | 4438全国成人免费 | 99re这里只有精品在线 | 一区二区不卡在线观看 | 青青青草视频在线 | 黄色在线视频网址 | 欧美午夜理伦三级在线观看 | 国产精品熟妇一区二区三区四区 | 香蕉黄色网 | 天天操网| 中文字幕 人妻熟女 | 在线观看91视频 | 丰满熟女人妻一区二区三 | 日本一区二区三区免费在线观看 | 日本视频在线 | 亚洲黄色av网站 | 无码人妻精品丰满熟人区 | www.国产毛片 | 麻豆视频免费在线 | 94av视频| 亚洲av无码国产精品麻豆天美 | 冲田杏梨一区二区三区 |