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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    鋰電池鼓殼原由及解決辦法

    2021-04-26 ryder

    鋰電池轉鼓外殼脫落的原由及解決措施


    電池外殼特性


    鋰是最輕的基本金屬,原子序數為3,原子量為6.941。為了提高安全性和電壓,科學家們開發了石墨和鋰鈷氧化物等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結構形成了微小的納米級存儲格,可以用來存儲鋰原子。這樣,即使電池外殼破碎,氧氣進入,氧分子也太大,無法裝入微小的電池中,從而戒備鋰原子與氧氣接觸并爆炸。


    電池保護措施


    當充電電壓超過4.2v時,鋰電池會開始出現副用途。壓力越大,風險越大。當鋰電池電壓高于4.2v時,惟有不到一半的鋰原子留在正極材料中,電池常常會崩潰,導致電池容量永久性下降。倘若電池充電,后續的鋰金屬會在材料表面堆積,因為負極電池已經洋溢了鋰原子。這些鋰原子從陰極表面向鋰離子方向生長出樹枝狀晶體。這些鋰晶體將通過隔膜紙,短路陽極和陰極。有時電池在短路發生前就爆炸了。這是因為在過度充電的過程中,電解質等物質會分析出現氣體,導致電池外殼或壓力閥膨脹和爆裂,準許氧氣進入,并與積聚在負極表面的鋰原子發生反應,導致負極爆炸。


    因此,鋰電池充電時,非得設置電壓上限,才能兼顧電池的壽命、容量和安全性。充電電壓的最優上限為4.2v。鋰電池放電也非得有一個較低的電壓限制。當電池電壓低于2.4v時,部分材料開始損壞。而且由于電池會自放電,電壓越長越低,因此,最好不要把放電到2.4V停止。在3.0v至2.4v放電期間,鋰電池只能釋放約3%的容量。因此,3.0v是理想的放電截止電壓。充放電時,除了電壓限制外,電流限制也是必要的。當電流過大時,鋰離子沒有時間進入儲存電池,會在材料表面堆積。


    當這些離子獲得電子時,它們會在材料的表面結晶化鋰原子,這和充電過量相同危險。倘若電池盒壞了,它就會爆炸。因此,鋰電池的保護,至少要包括:充電電壓上限、放電電壓下限、電流上限三部分。一般鋰電池池組,除了鋰電池電池外,還會有一個保護板,這個保護板緊要是供應這三個保護。然而,三防護板分明不夠,鋰電池爆炸事故仍在世界各地頻繁發生。為了保證電池系統的安全,非得更仔細地分解電池爆炸的原由。


    鋰電池爆炸


    1.大內部極化;


    2.極片吸水,與電解液反應出現氣鼓;


    3.電解液的質量和性能;


    4.注射量達不到技術要求;


    5.激光焊接在安裝和準備過程中密封性能差,測量時漏氣;


    6.粉塵和極片粉塵極易引起微短路;


    7.陽極、陰極板厚度大于工藝范圍,不易進入外殼;


    8.注液密封問題;鋼球密封性能差,導致氣鼓;


    9.殼體壁厚過大,殼體材料無法進入,殼體變形影響厚度;


    10.環境溫度高也是爆炸的緊要原由。

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