锂离子电池较片可看成一种复合材料,主要由以下几部分组成:(1)活性物质颗粒,嵌入或脱出锂离子,正极颗粒提供锂源,负极颗粒接受锂离子;(2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相(碳胶相),粘结剂连结活物质颗粒,涂层与集流体,导电剂导通电子;(3)孔隙,填满电解液,这是较片中锂离子传输的通道。
散热能力对锂电池的影响
锂离子动力电池组的散热问题一直都是行业关键技术之一。锂离子电池相对于传统铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等具有更高的能量密度,更大的充放电倍率,因此工作过程中发热严重;特别是应用于动力电池领域,路况复杂、环境苛刻(尤其在高温的夏季),电池产热更加剧烈,对电池的容量、寿命,尤其是安全性能的影响更为显著。某种程度上说,锂离子电池的安全问题实际上是它的热问题,电池产热速率大于散热速率,电池组就会升温,一旦**过电池组所能承受的温度临界点,用电设备将发生严重的安全事故,所以锂离子动力电池组的散热问题至关重要。
锂电池,采用了多种散热结构的设计和分析,为锂离子电池组在使用过程的散热能力提供有效的作用。
锂离子电池的5个安全隐患
1、正极材料的安全隐患
当锂离子电池使用不当时,导致电池内部温度的升高,使正极材料会发生活性物质的分解和电解液的氧化。同时,这两种反应能够产生大量的热,从而造成电池温度的进一步上升。不同的脱锂状态对活性物质晶格转变、分解温度和电池的热稳定性影响相差很大。
2、负极材料的安全隐患
随着温度的升高,嵌锂状态下的碳负极首先与电解液发生放热反应。相同的充放电条件下,电解液与嵌锂人造石墨反应的放热速率远大于与嵌锂的中间相碳微球、碳纤维、焦碳等的反应放热速率。
3、隔膜与电解液的安全隐患
锂离子电池的电解液为锂盐与**溶剂的混合溶液,其中商用的锂盐为六氟磷酸锂,该材料在高温下易发生热分解,并与微量的水以及**溶剂之间进行热化学反应,降低电解液的热稳定性。
4、制造工艺中的安全隐患
锂离子电池在制造过程中,电极制造、电池装配等过程都会对电池的安全性产生影响。如正极和负极混料、涂布、辊压、裁片或冲切、组装、加注电解液的量、封口、化成等诸道工序的质量控制,无一不影响电池的性能和安全性。
5、电池使用过程中的安全隐患
锂离子电池在使用过程中应该尽可能减少过充电或者过放电,特别对于单体容量高的电池,因热扰动可能会引发一系列放热副反应,导致安全性问题。
在锂电池的正确使用方法中,锂电池充电方法是重要的,因为不正确的充电方引发安全问题,而放电与日常保养影响的仅仅是锂电池的使用寿命,锂电池本身也是一种耗材,无论我们采取什么办法也避免不了终的损耗,只是我们用正确的方法,延缓其衰老而已。