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    鐵鋰離子電池為什么會有安全隱患問題

    2021-06-10 ryder

    鋰離子電池為什么會有安全隱患問題?近些年來隨著鋰離子電池爆炸的新聞不斷擴張,鐵鋰離子電池電池的安全性問題推到了風口浪尖。電芯所采用的電化學體系則是決定鋰離子電池安全性的最根本因素。小編就來分解鐵鋰離子電池出現安全隱患的原由。


    鐵鋰離子電池為什么會有安全隱患問題?


    當鋰電芯溫度上升到130℃以后,負極表面的SEI膜分析,導致高活性鋰碳負極暴露于電解液中發生劇烈的氧化還原反應,萌生的熱量使電池進入高危狀態。當電池內部局部溫度升高到200℃以上時,正極表面鈍化膜分析正極發生析氧,并持續同電解液發生劇烈反應萌生大量的熱量并形成高內壓。當電池溫度達到240℃以上時,還伴隨鋰炭負極同粘結劑的劇烈放熱反應。


    可見,負極表面SEI膜的破損從而導致高活性嵌鋰負極與電解液的劇烈放熱反應,是導致鐵鋰離子電池溫度升高進而引發電池熱失控的筆直原由。


    電極材料的可燃性:鋰電采用的有機溶劑都具有易燃性并且閃點過低,不安全行為導致的熱失控很容易點燃低閃點的可燃性液體組分而導致電池燃燒。鋰電負極碳材料、隔膜和正極導電碳也具有可燃性。


    鐵鋰離子電池發生燃燒的幾率高于電池爆炸的幾率,但電池爆炸必定伴隨著燃燒。此外,當鋰離子電池開裂并且外界環境的空氣濕度較高時,空氣中的水分和氧氣極易與嵌鋰的碳負極發生劇烈的化學反應放出大量的熱進而引起電池的燃燒。電極材料的易燃性是鋰電池相對于水系二次電池的一大不同之處。


    鐵鋰離子電池的電極材料以及電解質均有易燃性,受熱(內部或外部)即可引起火災,并分析萌生氣體,從而加劇了電池爆炸的可能性。而且現如今的高分子隔離膜強度都相對較低,在碰撞或過熱情況下極易損壞這層薄膜,導致鋰離子電池短路。


    同時,制造工藝的缺陷也極易引發鐵鋰離子電池安全問題。比如電芯極耳過長,與極片或殼體接觸造成短路;極耳壓迫卷芯,導致正負極短路;在兩極之間留下金屬粉末、銅箔、鋁箔碎片等可能導致隔膜穿孔進而引發微短路等系列問題。


    鋰電池在充放電過程中會發熱,如果萌生的熱量超過了電池熱量的耗散能力,鋰電池就會過熱,電池材料就會發生SEI膜的分析、電解液分析、正極分析、負極與電解液的反響應負極與粘合劑的反應等破壞性的副反應。


    影響鐵鋰離子電池安全的外部因素則相對較雜,比如過充電、外短路、猛厲撞擊等均可能引發鋰離子電池自燃。鋰電加工出來后,在到達消費者手中之前,還需要進行一系列測試,以盡量保證電池的安全性,降低安全隱患。


    鐵鋰離子電池都是什么安全隱患呢?


    ⒈針刺、短路、擠壓


    當鐵鋰離子電池出現短路、針刺或擠壓的時候,會導致內部隔膜破碎從而引發溫度猛然爆炸式升高,最終出現爆炸的情況,特別是安全性能差的鋰離子電池,這個時間將會更加短,一般5秒左右就會爆炸。


    ⒉熱沖擊


    所謂的熱沖擊就是環境溫度猛然升高的現象,如果溫度較高,那么會導致鐵鋰離子電池負極表面SEI膜出現分析,從而引發放熱反映,電池散熱如果不好,那么內部溫度就會迅速升高,從而出現爆燃現象。


    ⒊過充


    如果對鐵鋰離子電池進行過充,那么多余的電能會轉化為熱能,因此導致電池本體溫度升高出現損壞的情況。往往這個問題會出今朝一些沒有過充保護的充電器或電子產品上。


    雖然廠商對鐵鋰離子電池使用了一些安全手段來保證電池的安全,但是當我們在使用的時候也是要特別留意才行,當前鐵鋰離子電池制造商研發了多種辦法來降低安全風險,提高安全性能,例如在電池內部設置加入BMS保護系統,保護電路,包括過度充電保護、過電流/短路保護和過放電保護。

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