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分析锂电池移动电源安全措施的有效方法

分析锂电池移动电源安全措施的有效方法

来源:
2021/04/09 08:38
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【摘要】:

  移动电源安全分析

  (1)影响锂电池安全性的内部因素

  1. 材料。

  (1)正极材料的热稳定性及其与电解液的反应性。

  大多数阴极材料在放电状态下具有良好的热稳定性,在充电状态下具有良好的热不稳定性。在不接触电解液的情况下,充电阴极材料发热重要的原因是由于晶体形状的变化。充电正极与有机电解质接触后,与电解质发生反应,使电解质充氧并释放大量热量。

  (2)负极材料的安全性。

  负极材料应化学稳定,能与电解液形成SEI,不要与电解液发生反应,否则反应产生的大量热量会导致电池爆炸。

  (3)电解液组成。

  电荷转移的角色在正负电极之间的电解质的电池,高电导率,和电解质的化学性质必须稳定,为了减少活性物质的电化学反应速率和存储之间的电解液界面,所以电池的自放电容量的损失很小。目前,锂电池的电解液中含有一定量的酸性HF,正极材料容易被溶解和腐蚀。溶解的正极材料会增加电池的内阻,热稳定性差,容易造成安全隐患。

  (4)隔膜的选择。

  当电池内部温度接近聚合物膜的熔点时,聚合物基质离子将聚合物膜熔化,使孔洞被堵塞,使无孔洞的绝缘层变成。电池内阻迅速上升,通过电池的电流受到限制。随着温度继续升高超过聚合物膜的熔点,聚合物膜进一步融化,导致正负电极直接接触,导致内部短路,最终导致电池爆炸。因此,在选择膜片时应考虑膜片的熔点、厚度和孔隙率。

  2. 合理的电池结构设计。

  锂电池的保护通常通过设置安全阀、热敏电阻和设计保护电路来实现。保护电路是一种由多种电子元件组成的PCB电路,控制电池的充放电过程,防止电池过充过放电,每个元件都有失效的可能性。一旦保护电路失效,电池发生事故的概率将大大增加。

  3.制造过程。

  在生产过程中有很多值得注意的细节,这些细节容易造成安全隐患,如:南极毛刺,北极粉脱落将皮尔斯短路造成的隔膜;短路引起的过度的电极接头的长度和板接触电极或电极壳;极耳压缩线圈铁心,导致短路的正负两极,导致电池发热,严重的会导致爆炸,在生产过程中,正、负电极的材料用量是不合适的,将导致锂是不可持续的,并且通过击穿膜片容易造成内部短路。同时,应防止二次电池的使用,防止短路等安全事故。

  (2)影响锂电池安全性的外部因素。

  一个是过度充电,过度放电。

  过充或过放电容易导致锂电池的正极材料或电解液释放出气体和热量,导致电池膨胀,内部压力急剧上升。在严重的情况下,电池可能会因烟和火而爆炸。

  第二,外部短路。

  外部短路由于操作不当或故障引起的保护电路板正面和负面的短路,短路,电池放电电流很大,所以电动核心加热,高温会使细胞收缩的隔膜或完全破坏,造成电池内部短路,导致爆炸;

  第三,温度过高。

  外部温度过高会导致电池金属外壳变形,电池内膜熔化,正极材料或电解液分解,容易导致电池短路

 

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