鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:969次 | 2019年06月26日
提高鋰離子電池過充安全的方法
鋰離子電池是一種高容量,循環(huán)壽命長的新型能源,它有著廣泛的使用范圍。但鋰離子電池在過充時(shí)存在爆炸、燃燒等不安全隱患,同時(shí),處于過充狀態(tài)的炭負(fù)極表面也會(huì)因金屬鋰的沉積而降低其安全性[1],甚至最終導(dǎo)致電池的爆炸。因此如何提高鋰離子電池的過充安全性一直是研究的重點(diǎn)。深圳蒲迅電池分析鋰離子電池內(nèi)部各個(gè)部分的過充安全性的提高方法。
1、電極
對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極而言,開發(fā)出耐過充的正負(fù)極是提高安全性的一個(gè)重要方面。仇衛(wèi)華等采用固相法合成一系列的LiCoxNii,發(fā)現(xiàn)當(dāng)Ni/Co比為8:2時(shí),具有良好的耐過充性能。萬新華等鋰鈷氧包埋鎳酸鋰組裝AA型鋰離子電池發(fā)現(xiàn)其耐過充性遠(yuǎn)高于鈷酸鋰。
另一種針對(duì)電極的過充保護(hù)方法是在集流體和活性物質(zhì)之間涂布一層PTC涂層,當(dāng)電池內(nèi)部溫度過高時(shí),PTC層受熱解離,活性物質(zhì)從機(jī)片上脫離從而防止電池的進(jìn)一步過充。
2、電活性聚合物膜過充保護(hù)機(jī)制
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電活性聚合物過充保護(hù)機(jī)制是利用某些聚合物再摻雜和脫摻雜過程中電導(dǎo)率的顯著變化來實(shí)現(xiàn)的。它能夠在不影響其它電池正常運(yùn)行的前提下,對(duì)處于過充狀態(tài)的某個(gè)電池起到過充保護(hù)的作用;而在整體正常工作的時(shí)候,受到保護(hù)的電池又能夠恢復(fù)正常運(yùn)行。KarenE.Thomas-Alyea的研究表明,采用丁基噻吩(poly(3—butylthiophene)P3BT)制成的電活性聚合物膜能在不影響電池性能的前提下,為鋰離子電池提供躍4.2v左右的可逆過充保護(hù)。
3、針對(duì)電解液的過充保護(hù)
在鋰離子電池電解中加入適當(dāng)適量的添加劑,就能對(duì)鋰離子電池起到過充保護(hù)的作用。目前研究比較多的是氧化還原電對(duì)添加劑和電聚合物添加劑。二茂鐵及其衍生物[,Dihydrophenazine衍生物,咪唑鈉、二甲基溴代苯都屬于氧化還原電對(duì)。聯(lián)苯、環(huán)己苯、噻吩,呋喃,二氯苯甲醚和三氟甲氧基苯都能夠在一定電壓下聚合,為鋰離子電池提供保護(hù)。
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