鋰離子電池材料熱穩(wěn)定性分析

鋰離子電池的火災(zāi)危險性主要由電池內(nèi)部各部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)熱量多少決定。鋰離子電池的火災(zāi)危險性歸根結(jié)底取決于電池材料的熱穩(wěn)定性，而電池材料的熱穩(wěn)定性又取決于其內(nèi)部各部分之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。目前，人們主要借助于差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)、絕熱加速量熱儀(ARC)等來研究電池相關(guān)材料的熱穩(wěn)定性。

“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋰電池已經(jīng)成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的?？沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制，只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。

充電的全過程：鋰離子蓄電池在靜電場驅(qū)動下，通過電解液溶液滑出正常晶格常數(shù)，進(jìn)入負(fù)晶格常數(shù)。在蓄電池充電開始時，應(yīng)檢查備用充電電池的工作電壓，如果工作電壓小于3V，應(yīng)先進(jìn)行預(yù)充電，電流為設(shè)定電流的1/10。工作電壓升至3V，進(jìn)入整個電池充電調(diào)節(jié)過程。整個電池充電調(diào)節(jié)過程如下：設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，當(dāng)電池電壓升高時，改為恒流充電，保持電池充電的工作電壓。在這一點上，電流慢慢減小，當(dāng)電流減少到電流集的1/10時，電池充電。

      1、在相同體積下，鋰離子電池的能量密度是鉛酸電池的3~4倍，是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量相等的情況下，鋰離子電池就會比鉛酸、鎳鎘、鎳氫電池的體積更小，重量更輕。

　　2、長壽命：鉛酸電池的循環(huán)壽命在300次左右,磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用壽命更長。

　　3、快速充電：可大電流2C快速充放電，在充電器下1.5C充電40分鐘內(nèi)即可將電池充滿，啟動電流可達(dá)2C，而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。

　　4、安全 ：安全來自于正極材料的穩(wěn)定性及可靠地安全性設(shè)計，磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會產(chǎn)生，而磷酸鐵鋰已經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試，即使在劇烈的碰撞中也不會產(chǎn)生。