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剖析什么叫锂电池无效

剖析什么叫锂电池无效

来源:
2021/12/02 11:18
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【摘要】:

  故障是指由于某些特定的材料原因导致的电池功能退化或应用功能异常。它可以发生在生产、运输和应用的任何环节,不仅会影响电池的功能,甚至会引起火灾、爆炸等安全问题。锂电池故障根据冲击类型的不同可分为功能故障和安全故障。

  其发生的重要原因也分为内因和外因。内因包括物理故障和化学变化,外因包括高温、碰撞、针刺和人为损伤。接下来我们将详细介绍锂电池常见的几种故障,包括容量衰减故障、内部短路、内阻增大、热失控等。

  容量衰减失败

  一般来说,在标准循环寿命试验中,电池容量在500次循环后不应小于初始值的90%,在1000次循环后不应小于初始值的80%。如果容量不满足规格要求,就会发生过度衰减,这就是容量衰减故障。锂电池容量衰减失效可分为可逆容量衰减和不可逆容量衰减。同时可逆衰减可以通过调整电池的充放电条件,改善电池的运行环境等来恢复失去的能力,而不可逆衰减则无法挽救,因为电池的不可逆变化,失去的能力,无法恢复。

  电池容量衰减的重要原因是数据失效,这与电池制造技术、应用环境等客观因素密切相关。在数据方面,容量衰减失效的原因包括正数据失效、负表面SEI跃迁、电解质失效、流体收集失效等。

  当短路时

  锂电池内部短路经常引起自放电、容量衰减、部分热失控和安全事故。在电池内部短路期间,两个电极通过电子连接,导致局部高电流密度。锂电池内部短路可能是由于锂枝晶的形成或压缩冲击引起的。内部长期短路会导致自放电和局部温升,局部温升的影响非常显著。当温度超过一定阈值时,电解液可能通过放热反应发生分化,导致热失控,存在潜在的健康和安全风险。

  新的内部阻力

  锂电池的内阻以及电池在电子传输和离子传输过程中的内阻,重要的是分为欧姆电阻和极化内阻,这是因为电化学极化,然后又分为电化学极化和浓度极化。当电池内阻增大时,能量密度减小,电压功率减小,电池出现发热等故障。影响其发生的重要因素有电池要害数据和电池使用环境,而要害数据发生异常是内阻增加的根本影响因素。

  热失控

  热失控是一个正能量反馈过程:温度的升高导致系统升温,反过来又导致系统升温。锂电池热失控是指部分或整个电池温度迅速上升,热量无法及时分散,大量积聚在内部,并诱导进一步侧用。锂电池中的化学氧化钴也参与了热逸反应。当这种化学物质被加热到一定的温度时,它开始自发升温,然后爆炸起火。在某些情况下,来自有机电解质的压力释放会导致电池破裂。如果暴露在高温或火花下,它也可能燃烧。为了防止热控制的发生,一般都采用PTC、安全阀、导热膜等方法,但更重要的是要提高电池的计划、生产技能和使用方法。

 

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