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浅谈动力锂电池的安全隐患

浅谈动力锂电池的安全隐患

来源:
2021/09/28 14:24
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【摘要】:

  简要分析电动汽车中可能引起自燃的安全问题

  锂电池作为新能源汽车的储能设备,现已成为商场的主流。然而,随着新能源汽车的实施和应用,锂电池的自燃和车辆安全成为我们关注的问题。

  毕竟,为什么锂电池会自燃呢?电动汽车使用安全吗?下面小编为您整理一下。

  自燃原理

  锂是世界上最鲜艳的金属。锂电池体积小、容量大、能量密度高,是电动汽车的首选。锂电池利用锂离子来获得和失去电子,移动和组装来储存电力。

  当电池充电时,阳极中的锂原子失去电子成为锂离子,造成电位差。在电位差的情况下,电解质中的锂离子向负极移动并积累。卸载时,整个过程被反转。整个过程是由锂金属在电极中的损益以及电子和锂离子在电解质中的迁移来完成的。

  但是锂的化学成分是如此生动。锂金属暴露在空气中,会与氧气发生强烈的氧化反应,然后燃烧、爆炸。

  所以在使用锂电池的实践中,科学家们尽量防止锂离子在电解液中转化为金属锂,而金属锂则被锁定在石墨或锂化合物中,而人们经常听说磷酸铁锂、钴酸锂作为锂原子的储存。

  同时采取一系列保护措施,防止空气进入电池。这可以防止锂在与氧气接触时爆炸。

  在使用中,锂电池会发作自燃,是由于保护方法不到位或发作严重的外部损伤,导致保护失效,并使金属锂与空气接触组成。

  常见的保护方法

  外壳有保护,防止空气进入,用不锈钢外壳和铝外壳将锂电池包装在密封的容器中,防止外部损坏。例如,特斯拉的电动汽车甚至使用钛板来防止在车辆使用过程中,特别是在交通事故中对电池容器的损坏。

  隔离块的维护,为了防止外界一起损坏,也防止电池受到损坏的攻击。

  为了防止电池正极和负极之间的直接接触和短路,电池的正极和负极之间有一个间隙,让带电离子通过。

  然而,在锂电池中,屏障还有另一种保护功能。当电池过热时,间隙就会关闭,从而阻止锂离子通过并关闭整个电池。然后防止电池因温度过高,使电解液气化发作高压,损坏电池密封结构。

  过充电压保护,既能隔离空气,又能防止锂金属从电极泄漏。

  科学家们利用电极数据中的纳米级空缺和数据的晶格机制来存储和锁定充电和放电期间形成的锂金属。

  这样一来,即使细胞的外壳破裂,氧气进入,这些分子也太大了,无法装入微小的细胞,从而阻止了自燃。

  然而,使用过高的电压或充满电后充电过长时间会对锂电池造成非常危险的攻击。

  锂电池充电后的电压高于额定电压(通常为4.2V),假设由于负极储存室现在充满了锂原子,电池将继续被使用,并在锂离子阳极表面积累后续数据。这些锂离子由于极化效应,形成电子输运,形成锂金属,并从负极表面沿锂离子方向形成树枝状晶体。

 

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