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详解锂电池电解质的安全性

发布时间:2020-03-18 09:29:00  来源:锂电池厂家




锂离子电池具有较高的能量密度,在于其较高的输出电压。在通常的正负极材料的工作电位下,水溶液难以稳定使用,所以锂离子电池电解液使用有机溶剂。而有机溶剂通常极易燃烧,特别是电解液中的线型碳酸酯具有较高的蒸气压和较低的闪点,锂离子电池因此在安全性上背上了沉重的负担。物质的充分燃烧通常需要满足四个要素,可燃物、助燃物(氧气)、热量和链式反应。前三者又称为“燃烧三角”,是燃烧发生的必要条件,而充分燃烧,或者剧烈燃烧,甚至爆炸,往往还包含链式反应的发生。在燃烧的过程中,可燃物体必须先行受热,挥发或分解产生可燃性气体,然后再与氧气进行剧烈化学变化,即为燃烧。而可燃物与氧气的反应过程中经常包含自由基(Radial)的产生,这样的自由基通常能够引出一系列链式反应的发生,表现为剧烈燃烧或爆炸。在这个过程中,氧气和可燃性气体的比例往往对燃烧的程度有重要影响,但氧气不足时或可燃性气体不足时,难以达到充分燃烧。在锂离子电池电解液的安全问题上,电解液本身相当于燃料,即可燃物;电池虽然是在充满氩气手套箱中组装的,但是在一些滥用条件下,电池内部产生足够的热量常使正极释放出氧气,为电解液的燃烧提供了助燃物,但是由于生成的氧气量有限,通常导致电解液的不完全燃烧。但是这样的燃烧仍然产生大量的热和气体,导致电池系统的破坏,打开一个缺口,然后从电池内部喷出的气体或气溶胶,和空气充分反应,导致剧烈地燃烧,甚至爆炸。


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