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鋰離子電池的安全性是指對(duì)初始擾動(dòng)引起的機(jī)械能、熱能、光能等不安全行為的抑制能力。影響安全的因素可以分為內(nèi)部因素和外部因素。(1)影響鋰離子電池安全性和保護(hù)性能的因素 1. 內(nèi)部因素正極材料、負(fù)極材料、電解液材料和隔膜材料都會(huì)影響鋰離子電池的安全性能。鋰離子負(fù)極材料通常是嵌入化合物。在高溫下,正極材料會(huì)發(fā)生熱分解。在高壓過充的情況下,鋰離子會(huì)從正極材料中逸出,產(chǎn)生熱量,不能排除,導(dǎo)致熱損失。陰極材料易積聚形成鋰枝晶,隔膜被刺穿,易形成可燃?xì)怏w。鋰離子電池中使用的有機(jī)電解質(zhì)很容yi燃燒。如果隔膜材料不穩(wěn)定,有斑點(diǎn),容易被刺穿,正電極短路。2. 外部因素外部因素通常是嚴(yán)重的過充、過放電、電池局部溫度過高或電池內(nèi)部短路等,這些都是人為操作不當(dāng)造成的。人為濫用鋰離子電池會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)和爆乍等事故。(2)影響鋰離子電池安全性和防護(hù)性能的因素評(píng)價(jià)
鋰電池常見故障及原因分析
關(guān)于鋰電池常見故障及原因分析
1. 低電池容量
a.材料少;B.極片兩側(cè)材料數(shù)量差異較大;C.極板斷裂;d .更少的電解質(zhì);E.電解液導(dǎo)電性低;F.正極和負(fù)極匹配件不匹配;G.隔膜孔隙率小;H.粘合老化→附著材料脫落;1、超厚線圈芯(不干燥或電解液不滲透)。k、正負(fù)極材料小于容量。
2. 高電池電阻
a.陽極板與電極耳虛焊;B.正電極片與極耳的虛擬焊接;C.正電極耳、帽的虛擬焊接;D.陽極耳殼虛擬焊接;e、鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大;F.正極不添加導(dǎo)電劑;G.電解液中沒有鋰;H.電池短路;一、隔膜紙孔隙小。
低溫下鋰離子電池容量降低的主要原因
低溫下鋰離子電池容量降低的主要原因有:電解液導(dǎo)電性差,隔膜的潤(rùn)濕性和/或滲透性差,鋰離子遷移速度慢,電極/電解液界面的電荷轉(zhuǎn)移速度慢等。此外,SEI的阻抗在低溫下增加,減慢了鋰離子通過電極/電解質(zhì)界面的速度。SEI阻抗增加的原因是鋰離子在低溫下容易從負(fù)極逃逸,難以嵌入。充電時(shí),會(huì)出現(xiàn)并與電解液發(fā)生反應(yīng),形成新的SEI膜覆蓋在原有的SEI膜上,增加了電池的阻抗,導(dǎo)致電池容量[19]下降。
據(jù)OFweek行業(yè)研究中心調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,在中國(guó)新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展趨勢(shì)的帶動(dòng)下,2018年中國(guó)鋰電池行業(yè)保持快速增長(zhǎng),全年鋰電池
市場(chǎng)規(guī)模突破100GWh,同比增長(zhǎng)34%,增長(zhǎng)主要來自于動(dòng)力電池領(lǐng)域的快速增長(zhǎng);消費(fèi)類鋰電池領(lǐng)域市場(chǎng)平穩(wěn),增幅有限,主要在部分電動(dòng)
工具和智能家居領(lǐng)域帶來增長(zhǎng);儲(chǔ)能鋰電池領(lǐng)域市場(chǎng)開始爆發(fā),增速加快。
動(dòng)力電池方面:2020年中國(guó)生產(chǎn)新能源汽車128.3萬輛,同比增長(zhǎng)9%;動(dòng)力電池裝機(jī)電量62.85GWh,同比微增1%。主要由于在乘用車領(lǐng)域保
持較快增長(zhǎng)拉動(dòng)的需求,乘用車裝機(jī)電量46.67GWh,同比增長(zhǎng)12.5%,明顯高于整體1%的增速;商用車下滑明顯,裝機(jī)
電量依次為11.95GWh、4.23GWh,同比分別下降18.85%和21.82%。
小型消費(fèi)類鋰電市場(chǎng):2019年,小型消費(fèi)型鋰電池出貨量為56.8 GWh。小型鋰電池市場(chǎng)主要集中在數(shù)碼產(chǎn)品手機(jī)、筆記本和平板領(lǐng)域,其
市場(chǎng)較為成熟,對(duì)鋰電池市場(chǎng)的增長(zhǎng)帶動(dòng)有限。隨著無繩電動(dòng)工具、掃地機(jī)器人、智能穿戴等新興應(yīng)用領(lǐng)域的增長(zhǎng)拉動(dòng),圓柱和
聚合物軟包電池將有面臨較快的增長(zhǎng)。
儲(chǔ)能電池市場(chǎng):發(fā)展?jié)摿薮?,是繼新能源汽車市場(chǎng)后又一個(gè)巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì),目前由于技術(shù)、政策和成本等原因仍處于市場(chǎng)導(dǎo)入階段,
與動(dòng)力電池市場(chǎng)相比相對(duì)滯后。2020年開始,由于受到政策推動(dòng)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)的成熟的影響,儲(chǔ)能企業(yè)逐漸在電力儲(chǔ)能、通信站點(diǎn)儲(chǔ)能和家
庭儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)力,未來2-3年將迎來儲(chǔ)能行業(yè)的爆發(fā)點(diǎn)。