锂离子电池移动电源安全性分析

锂离子电池移动电源安全性分析

(1)影响锂离子电池安全性的内部因素

1.材料。

(1)正电极材料的热稳定性及其与电解质的反应性。

大多数正极材料在放电状态下具有良好的热稳定性，在充电状态下具有热不稳定性。在不与电解液接触的情况下，充电正极材料放热的原因重要是由于晶体形状的改变。充电正极与有机电解液接触后，与电解液发生反应，使电解液氧化，释放出大量的热量。

(2)阳极材料的安全性。

阳极材料应化学稳定，能与电解液形成SEI，不与电解液发生反应等，否则反应出现的大量热量会导致电池爆炸。

(3)电解质组成。

电解液进行电荷转移的角色在电池正极和负极电极之间,要高导电性、和电解质的化学性质必须稳定,以最小化电化学反应速率与电解液之间的界面活性物质的存储,所以电池的自放电容量损失很小。目前，锂离子电池电解液中会含有一定量的酸HF，正电极材料很容易被溶解侵蚀，溶解的正电极材料，会新增电池的内阻，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，聚合物基体离子将聚合物膜熔解，使孔被堵塞，成为无孔的绝缘层。电池的内阻迅速上升，通过电池的电流是有限的。当温度继续上升超过聚合物膜的熔点时，聚合物膜进一步熔化，导致正极和负极直接接触，导致内部短路，最终导致电池爆炸。因此，在选择隔膜时应考虑隔膜的熔点、厚度和孔隙率。

2.电池结构设计合理。

锂离子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，防止电池的过充和过放电，每个元件都有发生故障的可能性。一旦保护电路失效，电池发生事故的概率将大大新增。

3.制造过程。

生产过程中有许多值得注意的细节，这些细节容易造成安全隐患，如:电杆毛刺、电杆粉脱落会刺穿隔膜造成短路;因电极耳过长及与电极板或电极壳接触而引起的短路;极耳压缩线圈芯，导致正负极短路，导致电池发热，严重时会导致爆炸;在生产过程中，正极和负极的材料用量不合适，会造成锂的不持续，而且容易通过击穿隔膜造成内部短路。同时，应防止使用二次电池，防止短路等安全事故。

(2)影响锂离子电池安全性的外部因素。

一个是过度充电，过度放电。

过充或过放电很容易导致锂离子电池正极材料或电解质释放出气体和热量，导致电池膨胀，内部压力急剧上升。在严重的情况下，电池甚至可能由于烟和火爆炸。

二是外部短路。

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,短路时,电池放电电流很大,所以电动核心加热,高温会使细胞内的隔膜收缩或完全破坏,造成电池内部短路,导致爆炸;

三是温度过高。

过高的外部温度会导致电池金属外壳变形，电池内膜熔化，阳极和阴极材料或电解液分解，容易导致电池短路