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电解质对锂离子电池作用及安全方面的影响

发布日期:2021-03-22 浏览次数: 所属分类:澳门十大正规网站厂家

  电解质对锂离子电池作用及安全方面的影响

  电解液作为锂离子电池的血液,是电池的主要组成成分之一,电解液的性质直接决定了电池的性能,在电池中起传递锂离子的作用。对电池的容量、工作温度范围、循环性能及安全性能都有重要的作用。下面由鑫澳电子为大家讲解电解质对锂离子电池作用及安全方面的影响:

锂离子电池

  电解液对锂离子电池的安全问题的影响分为多种方面,主要包括以下三个方面:

  1、电解液通常使用的溶剂为有机碳酸酯类化合物,它们具有高活性,极易燃烧。处于充电态的电池正极材料为强氧化性化合物,同时处于充电态的负极材料为强还原性化合物。在滥用情况下,如过充、过热和短路等,强氧化性正极材料稳定性通常较差,易释放出氧气,而碳酸酯极易与氧气反应,放出大量的热和气体;产生的热量会进一步加速正极的分解,产生更多的氧气,促进更多放热反应的进行;同时强还原性负极的活泼性接近金属锂,与氧接触会马上燃烧并引燃电解液、隔膜等,从而引起了电池的热失控,使电池产生燃烧和爆炸。

  2、电极/有机电解液相互作用的热稳定性是制约锂离子电池安全性的首要因素。就正极和负极与有机电解液相互作用的热稳定性对锂离子电池的安全性的影响而言,正极/电解液反应对锂离子电池的安全性的影响最为重要。虽然,负极/电解液首先发生反应,但正极/电解液的反应动力学非常快,正极/电解液反应控制着整个电池耐热实验的结果。通常正极材料在充电状态下很不稳定,容易分解并放出氧气,放出的氧气与电解液发生反应并产生热量,从而导致电池的温度升高,引起更多的反应发生导致热失控。如果电池的环境温度足以引发正极/电解液反应,就会导致电池的热失控状态,而高活性的不稳定的电解液就像是在电池热失控这把火上浇了一桶油。

  3、在锂离子电池电解液的安全问题上,电解液本身相当于可燃物,而且在一些滥用条件下,电池内部产生足够的热量常使正极释放出氧气,为电解液的燃烧提供了助燃物,但是由于生成的氧气量有限,通常导致电解液的不完全燃烧。但是这样的燃烧仍然产生大量的热和气体,导致电池系统的破坏,打开一个缺口,然后从电池内部喷出的气体或气溶胶,和空气充分反应,导致剧烈地燃烧,甚至爆炸。

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