钜大LARGE | 点击量:915次 | 2020年12月16日
浅析动力锂电池的安全问题
锂离子电池作为新能源汽车的储能设备,现在已经成为商城的主流。然而,随着新能源汽车的执行和应用,锂离子电池自燃和汽车安全成为我们关注的问题。
毕竟,为何锂离子电池会自燃呢?电动汽车能安全使用吗?小编为大家整理。
自燃原理
锂是世界上最鲜活的金属。锂离子电池体积小、容量大、能量密度高,是电动汽车的首选。锂离子电池利用锂离子获得和失去电子,移动和组装来储存电能。
当电池充电时,阳极中的锂原子失去电子变成锂离子,引发电位差。在电位差的用途下,电解液中的锂离子向负极移动并聚集。当卸货时,整个过程是相反的。整个过程是通过电极中金属锂的损耗和增益以及电解液中电子和锂离子的迁移来完成的。
但是锂的化学性质太生动了。金属锂暴露在空气中,会与氧气发生强烈的氧化反应,进而发生燃烧、爆炸。
因此,在锂离子电池的实践中,科学家们试图防止锂离子在电解液中向锂金属转化,而锂金属被锁定在石墨或锂化合物中,人们经常听说磷酸铁锂、钴酸锂是锂原子的储存。
同时,采取了一系列保护措施,防止空气进入电池。这可以防止锂因为接触氧气而爆炸。
在使用中,锂离子电池会发作自燃,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构成。
常用的保护方法
外壳保护,为了防止空气进入,锂离子电池被包装在一个密封的容器中,为了防止与不锈钢外壳和铝外壳的外部损坏。例如,特斯拉的电动汽车,甚至使用钛合金面板,以防止在汽车使用过程中,特别是在交通事故中电池容器的损坏。
隔离块维护,为了防止外部一起损坏,也为了防止电池受到攻击损坏。
为了防止电池正极和负极之间的直接接触和短路,电池会有一层间隙,一方面将正极和负极分开,另一方面让带电离子通过。
然而,在锂离子电池中,这种屏障还有另一种保护功能。当电池温度过高时,间隙会主动闭合,使锂离子无法通过,进而停止整个电池的反应。然后防止电池因为温度过高,使电解液气化攻击高压,损坏电池密封结构的问题。
过充电压保护,不仅要隔离空气,还要防止金属锂从电极漏出。
科学家们利用电极数据中的纳米级空位和数据的晶格机制来储存和锁定在充放电过程中形成的锂金属。
这样,即使细胞外壳破裂,氧气进入,分子也太大,无法装入微小的细胞,从而阻止了自燃。
但是,用过高的电压或满电后继续充电太久,会对锂离子电池造成非常危险的攻击。
后锂离子电池的充电电压高于额定电压(通常4.2v),假定电池将继续被起诉,因为负电极的贮藏室现在充满了锂原子,和随后的锂离子负极表面积累的数据。这些锂离子,由于极化效应,形成电子传递,形成金属锂,并从负极表面沿锂离子方向形成树枝状晶体。
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