低溫18650 3500
    無磁低溫18650 2200
    過針刺低溫18650 2200
    低溫磷酸3.2V 20Ah
    23年專注鋰電池定制

    鋰離子電池的反應熱來源分析

    鉅大LARGE  |  點擊量:3305次  |  2020年10月14日  

    當電池正常使用以及被濫用的過程中電池內部會發生一些列的電化學反應,涉及到正極,負極,電解液,隔膜,當內部反應熱累積到一定程度的時候就會有起火爆炸的危險。反應熱的來源重要有以下幾個方面。


    1.1,SEI的分解反應


    SEI是負極和電解液之間的一層鈍化膜阻止負極和電解液之間的進一步反應,但是當溫度升高到一定程度時就開始分解(實際上SEI分為兩層-穩定層和亞穩定層)亞穩定層在80-120℃開始分解為穩定層,反應過程為放熱。隨著負極比表面的新增SEI新增,分解反應的放熱量也會新增。


    1.2,嵌鋰碳和溶劑之間的反應


    當溫度升高時,SEI膜不能保護負極的情況下溶劑會和金屬鋰發生反應:


    1.3,嵌鋰碳和PVDF粘結劑的反應(油性負極)


    有研究表明,當電池內部溫度超過260℃時LixC6會和PVDF發生如下反應:


    反應的焓變隨著x值和碳負極的比表面的新增而新增,指出LiC6與PVDF的反應起始溫度在240℃,290℃出現放熱峰,在350℃完全反應,放熱量為1500J/g


    由上表可得出以下結論:


    第一是負極表面重要存在3種放熱反應


    (1)SEI膜的分解反應


    (2)LixC6與溶劑的反應


    (3)LixC6與粘結劑的反應。


    SEI膜的分解和LiXC6與溶劑反應有時同時進行,有人把這兩種反應都認為是LixC6與溶劑的反應。


    第二,SEI膜的分解反應一般在100℃左右,放熱量很低,以此熱量來加熱電池,僅會使其升高幾度不會帶來危險。


    第三,LixC6與溶劑反應的起始溫度和放熱量與x值、鋰鹽、溶劑有關,并且反應熱比較大在某種情況下可能是電池失控的重要原因。


    第四,盡管粘結劑與LixC6的放熱量比較大,由于粘結劑在負極所占的比例有限,不會成為電池爆炸的重要原因。


    1.4,電解液的分解反應


    電解液的熱分解反應重要是在溫度升高時溶劑和鋰鹽的反應,如DEC比DMC更容易和LiPF6、LiClO4發生放熱反應,反應溫度基本在230-310℃之間,當體系中有少量水分存在的情況下反應溫度開始提前。鋰鹽LiF6的熱穩定性最差在170-330℃之間,有5個放熱反應,最重要的是LiF6的分解反應,在220℃時徹底分解。


    另外當鋰離子電池充電電壓超過電解液的分解電壓時,電解液也會分解放出熱量,出現氣體。下表列出了不同電解液的分解電位:


    1.5,正極的分解反應


    常見的正極材料在溫度低于650℃時是穩定的,在充電時處于亞穩定狀態,溫度升高時發生如下反應。


    放出的氧氣會使溶劑氧化:


    正極是直接與電解液反應還是放出氧氣后發生反應有確切的說法嗎?常見正極材料的DSC測試結果:


    對正極材料熱穩定性分析可得出以下幾點結論:


    第一,正極材料與溶劑的反應機理有待深入研究;


    第二,正極的分解反應及其與電解液的反應放熱量比較大,在大多數情況下是造成電池爆炸的重要原因;


    第三,采用三元或LFP正極材料相對LCO可以提高電池的安全性。


    1.6,鋰金屬的反應


    這里重要指的是鋰析出鋰枝晶,一般情況下金屬鋰的穩定性不如嵌鋰碳。當鋰離子電池過充時,鋰金屬沉積在負極表面,就可能發生金屬鋰與電解液的反應,大部分反應的起始溫度在鋰金屬的熔點180°C左右。


    1.7,正負極活性物質的焓變


    鋰離子電池充放電時,鋰嵌入到正極材料中的焓發生改變。以LiCoO2為正極材料的AA電池為例,以36mA進行充放電,熱量的吸收和放出雖然低于10mW,但是并不是低到忽略不記的程度。例如尖晶石LixMn2O4的產熱特性,在充電速率<1C充電時,熱量的出現與擴散呈現可逆性;超過1C時則不可逆(歐姆電阻和極化電阻占主導地位)。


    1.8,電流通過內阻出現熱量


    由公式Q=I2RT可知內阻出現的熱量,當電池外部短路時電池內阻產熱占主導地位。


    鉅大鋰電,23年專注鋰電池定制

    鉅大核心技術能力

    亚洲AV人无码激艳猛片| 国产日韩精品无码区免费专区国产| 最近最新中文字幕视频| 亚洲Av永久无码精品三区在线| 日韩免费a级毛片无码a∨| 一本久中文视频播放| 精品人妻系列无码天堂| 中文字幕人妻中文AV不卡专区| 麻豆国产精品无码视频| 免费A级毛片无码专区| 国产一区二区中文字幕| 日韩精品无码中文字幕一区二区| 色欲综合久久中文字幕网| 日韩AV片无码一区二区不卡电影 | 亚洲精品无码精品mV在线观看| 久久激情亚洲精品无码?V| 久久久久综合中文字幕| 国产99久久九九精品无码| 少妇无码太爽了不卡在线观看| 国产真人无码作爱免费视频| 免费无码又爽又刺激一高潮| 中文字幕无码高清晰| 日韩精品无码中文字幕一区二区 | 最新版天堂中文在线| 18禁无遮拦无码国产在线播放| 久久精品中文字幕一区| 久久无码精品一区二区三区| 国产丝袜无码一区二区三区视频| 日本中文字幕在线| 粉嫩高中生无码视频在线观看| 日韩成人无码中文字幕| 国产中文字幕在线视频| 免费无码婬片aaa直播表情| 亚洲国产精品无码久久SM| 日本欧美亚洲中文| 中文字幕无码乱人伦| 无码国内精品久久人妻麻豆按摩 | 无码中文av有码中文a| 中文字幕不卡高清视频在线 | 亚洲天堂2017无码中文| 爆操夜夜操天天操狠操中文|