为什么锂离子电池容易失败,仍然被广泛使用?

已经有相当多的媒体的关注在一些火灾有关e-scooters,电动自行车,和智能手机,与几个火灾开始于商业航班。这些看似无关的事件之间的联系是锂离子电池。本文研究锂离子电池为什么容易失败,我们如何解释他们的支持率尽管这些风险。

图片来源:阁下L组

标准的电子单元配置包含的基本结构锂离子电池。这些锂离子电池包含阴极作为锂离子的来源,将决定细胞的电压和容量,以及一个阴极,积累和释放锂离子。两种元素都浸在电解质,它允许离子运动和运动的分离器,以防止阴极和阳极之间的联系。

很轻的金属,锂也有一个非常高的电化学势,这使它的设计和功能极其强大的电池。然而,高电化学势意味着锂也是高活性。阳极的金属有相对较低的熔点(180^oC),锂可以结晶在充放电过程。这种结晶形式称为树突分支结构具有高导电性,可在短路事件结束。

图片来源:阁下L组

锂离子电池的风险

锂离子电池的主要风险是电池火灾、热逃亡的产物。

热逃亡这个名字是指流程从化学反应释放热量的积累。这些热量积累进一步加速反应,导致了一个积极的反馈回路。某些电解质,如果使用,会加剧这个反应。

图片来源:阁下L组

锂离子电池的电解质通常使用有机碳酸盐,如碳酸二乙酯或丙烯碳酸盐岩。这些化学物质使电导率达到水平,允许电力传输通过锂盐的溶解。然而,这些化合物容易热分解;易燃气体可以在电池在整个过程中,积累,与高温时,会导致火灾。

尽管有这些明显的缺点,锂离子电池提供显著的优势,仍在使用。额外的措施可以实施,将导致更安全的电池。有四个主要要求电池被认为是安全的,这些都是:

1. 一个稳定和控制固体电解质界面(SEI)
2. 高导电率
3. 锂盐的热稳定性
4. 阴极材料不溶于电解液

第二和第四的这些需求通过使用锂盐和材料,不溶于电解液。

第一个和第三个要求邀请改进的余地。

另一种选择是使用热敏分隔符等策略。分离器的材料,在这个解决方案中,融化的时候达到一个特定的温度,增加阻力。额外的阻力通常足以阻止电池,防止额外的热量生产和停止热失控的事件。

图片来源:阁下L组

安全使用锂离子电池

换热的研究,部署或量热法,确定锂电池固有的风险,建立如何解决这些问题。在开发阶段,电池必须通过测试条件和失败的潜在影响。

电池可以表现反常地在这些场景中,特别是在光的热积累,并防止事故的发生,准确记录是至关重要的。电池应严格测试,结果为电池销售和分发记录。这些测试必须与规定——例如EN 60086 - 4, IEC 62619,或1642 UL。

决定锂ion-powered设备使用当获得基本是安全的。从2022年12月的报告显示最近增加火灾与锂电池,每月平均增加了28%,通常,火灾调查人员链接这些事件损坏,质量差,或者incorrectly-charged设备。网上市场调查显示,至少59清单为电动自行车和e-scooter充电器低于最低标准。这包括那些不包含融合,这将防止火灾的一个故障事件。

基本是按照制造商的指示和确保设备标准和标有适当的使用设备驱动时批准印章锂离子电池。

这些信息已经采购,审核并改编自阁下提供的资料亚博网站下载L组。

在这个来源的更多信息,请访问阁下L组。