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造成锂电池发生事故的原因
版块:机械制造   类型:普通   作者:0百耐信0   查看:9   回复:0   获赞:0   时间:2020-01-14 16:13:15

  一般在进行标准循环寿命测试时,当循环次数达到500次后,电池容量不应低于初始值的90%。1000次后,不应低于初始值的80%。如果容量不符合标准,如果出现过度衰减现象,则为容量衰减失效。锂离子电池容量衰减,失效分为可逆容量衰减和不可逆容量衰减。其中,可逆衰减可以通过调节电池充放电系统,改善电池使用环境来恢复损失的容量。不可逆衰减是指电池内部发生不可逆的变化,造成不可恢复的容量损失,因而无法保存。

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  电池容量衰减的主要原因是材料失效,这与电池的制造工艺、环境等客观因素是分不开的。从材料的角度看,容量衰减失效的原因是正极材料失效、正极表面跃迁产生、电解液失效、集电体失效等。锂离子电池的内阻与电池的内部电子输运和离子输运过程有关,它主要分为欧姆电阻和极化内阻。极化内阻主要由电化学极化引起,分为电化学极化和浓度极化。化学物质当电池内阻增大时,会出现能量密度降低、电压功率降低、电池发热等问题。影响其生产的主要因素是电池关键材料和电池使用环境,而关键材料的异常是内阻增大的根本影响因素。


  内部短路常引起锂离子电池自放电、容量衰减、局部热失控和安全事故。锂电池点焊机生产的锂电池内部短路时,两个电极材料在内部电连接,产生局部高电流密度。锂离子电池内部短路可能是由锂枝晶的形成或压缩冲击引起的,长期的内部短路会引起自放电和局部温升,局部温升的影响非常显著。因为如果温度超过一定的阈值,电解质可能会通过放热反应开始分解,造成热失控,潜在的健康和安全风险。


  锂离子电池产生的气体有两种,一种是正常气体产生,另一种是异常气体产生。在电池形成过程中,由于电解液的消耗而产生的产气现象形成稳定的SEI膜是正常的产气,电解液从过渡中释放出来。正极材料释氧现象是一种不正常的产气现象,锂电池组装设备完成后,在预成型过程中会产生少量的气体。这些气体是不可避免的,也是所谓的电池不可逆容量损失的来源。在第一次充放电过程中,从外部电路到负极的电子,会与负极表面的电解质发生氧化还原反应产生气体。

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  “热失控”是一个正能量反馈回路过程:高温使系统升温,系统升温使温度升高,进而使系统升温。锂电池的热失控是指电池内外温度迅速升高,热量不能及时散去,内部积累了大量的热量,引起了进一步的副作用。当化学物质被加热到一定的温度时,它开始自热,然后发展成火灾和爆炸。在某些情况下,这种有机电解质释放压力会导致电池破裂。如果暴露在高温下或暴露在火花中,它也可能会燃烧。为了防止热失控的发生,一般采用PTC、安全阀、导热膜等,但更重要的是改进电池的设计制造工艺和使用方法。

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