動(dòng)力鋰離子電池安全受正極材料和設計影響

作者：時(shí)間：2008-07-11 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/258658.htm

　　添加劑、電解液保障安全

　　動(dòng)力鋰離子電池的設計也影響著(zhù)電池的安全性。

　　廠(chǎng)家只有在正負極配比、黏結劑種類(lèi)、隔膜的組裝方式、極耳種類(lèi)和焊接方式、封裝形式方面通過(guò)周密計算和控制，才能使得極片內部電流分布合理，電池極化小、散熱好以及高效安全。出于安全性的考慮，動(dòng)力電池在設計時(shí)通常要考慮到當異常情況發(fā)生時(shí)，電池體系向環(huán)境傳遞熱量的速度能否大于體系產(chǎn)生熱量的速度，因為這決定了熱失控反應發(fā)生的概率。

　　為了進(jìn)一步增強動(dòng)力電池的安全性，眾多廠(chǎng)家一般會(huì )向電池的電解液中加入功能性添加劑。這些添加劑有防過(guò)充、防氣脹、改善低溫和阻燃的作用。值得一提的是，電解液中添加阻燃劑也是提高動(dòng)力電池安全性的一個(gè)重要方向。加入阻燃劑的目的是為了提高電解液燃燒的氧指數。眾所周知，當材料的氧指數超過(guò)27時(shí)屬于難燃物質(zhì)，目前開(kāi)發(fā)的阻燃劑已經(jīng)接近或達到這個(gè)指標。對于動(dòng)力電池電解液而言，針對單項功能指標的添加劑開(kāi)發(fā)并非難事，困難之處在于保證電解液安全性的同時(shí)必須兼顧其他常規性能。為平衡電解液各項功能，多官能團、復合添加劑的研究也是研發(fā)方向。

　　保護板必不可少

　　為了加強動(dòng)力鋰離子電池的安全性，保護板是電池組必配的設備。大多數情況下，鋰電保護板應具備控制鋰離子電池使用工作條件的功能，這些工作條件包括電壓、電流、溫度等。由于鋰離子電池使用的特殊性，使得動(dòng)力鋰離子電池必須和保護板一起配套使用才能確保整個(gè)系統的安全可靠性。多串多并的電池組在配對組裝、長(cháng)期使用的過(guò)程中不可避免地存在個(gè)體差異，保護板(或電池管理系統)要負責對整組電池的電壓、電流和溫度、甚至容量進(jìn)行監控，必須做到精確無(wú)誤、動(dòng)作迅速才能起到應有的作用。同時(shí)，由于電池組個(gè)體性能的差異，在相同的充放電電流下，各節電池的電壓和可用容量都會(huì )有所不同，隨著(zhù)循環(huán)次數增多，各電池性能差異會(huì )越來(lái)越顯著(zhù)，從而會(huì )使整個(gè)電池組性能大打折扣，壽命大大縮短。要使電池組的性能達到或接近單體電池性能水平，必須對各電池均衡，使電池組內各單體由于充放電性能惡化程度減少到最低。目前大多數廠(chǎng)家都采用了均衡充電保護板對鋰離子電池組進(jìn)行維護。

　　因此，在對動(dòng)力鋰離子電池的安全性因素中，電極材料是至關(guān)重要的因素，目前能夠保證達到行業(yè)測試標準的材料體系只有錳酸鋰和磷酸鐵鋰。廠(chǎng)商普遍使用的安全性能添加劑和兼容性好的電解液保障了動(dòng)力鋰離子電池更好地使用。此外，鋰離子保護板提供了各項保護鋰電池的功能，能最大限度地保障動(dòng)力電池安全可靠地使用。充電均衡功能的實(shí)用化保證了動(dòng)力鋰離子電池能夠高安全長(cháng)壽命地工作。從今后的趨勢看，動(dòng)力鋰離子電池、專(zhuān)用保護板和設備三者的聯(lián)合開(kāi)發(fā)是一條科學(xué)的發(fā)展之路。

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