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了解什么是锂离子电池失效

返回列表 来源: 发布日期: 2019.12.07

市场监督管理总局的消息显示,2018年以来我国已发生新能源汽车起火事件40余起。而大部分新能源汽车安全事故,都是由于动力电池出现了问题。在行业内,动力电池发生故障有一种专业说法,叫电池失效。今天小编带大家一起了解一下什么是锂离子电池失效。

锂离子电池失效,指由某些特定的本质原因引起的电池性能衰减或使用性能异常,它可能发生在生产、运输、使用中的任何一个环节,不仅会影响电池的性能,甚至会引发起火、爆炸等安全问题。

容量衰减失效

一般在进行标准循环寿命测试时,在循环次数达到500次后,电池容量不应低于初始值的90%,达到1000次后,不应低于初始值的80%,如容量不符合该标准出现衰减过度的现象,则属于容量衰减失效。锂离子电池的容量衰减失效分为可逆容量衰减和不可逆容量衰减。其中可逆衰减能够通过调整电池的充放电制度及改善电池的使用环境等方法恢复损失的容量,不可逆衰减因为是电池内部发生了不可逆的变化产生了无法恢复的容量损失,因此无法挽救。

电池容量衰减的主要原因在于材料失效, 也和电池的制造工艺、使用环境等客观因素有不可分割的联系。从材料角度来说,造成容量衰减失效的成因有正极材料失效、负极表面SEI过渡生产、电解液失效、集流体失效等等。

锂电池

内短路

内短路往往会引起锂离子电池的自放电,容量衰减,局部热失控以及引起安全事故。在电池内部发生短路期间,两种电极材料以电子方式在内部互连,导致局部高电流密度。锂离子电池中发生内部短路可能是锂枝晶的形成或压缩冲击等情况引起的。长时间的内部短路会导致自放电及局部温度上升,局部温度上升产生的影响非常显著,因为如果温度超出某一阈值,电解质可能通过放热反应开始分解,从而引起热失控,具有潜在的健康和安全隐患。

内阻增大

锂离子电池内阻与电池内部电子传输和离子传输过程有关,主要分为欧姆电阻和极化内阻,极化内阻主要由电化学极化引发,又分为电化学极化和浓差极化。当电池内阻增大时,伴随而生的还有能量密度下降、电压功率下降、电池产热等失效问题。影响其产生的主要因素有电池关键材料与电池使用环境,但关键材料产生异常是内阻增大的根本影响因素。

热失控

“热失控”是一个能量正反馈循环过程:升高的温度会导致系统变热,系统变热升高温度,这又反过来又让系统变得更热。锂电池热失控则是指电池内部局部或整体的温度急速上升热量不能及时散去,大量积聚在内部,并诱发进一步的副反应。参与“热失控”反应的是锂电池中的氧化钴化学物。加热这种化学物达到一定温度,它就开始自发热,然后发展成起火和爆炸。在某些情况下,这种有机电解液释放压力会导致电池破裂。如果暴露在高温环境下,或者是遇到火花,它也有可能会燃烧。为了防止热失控现象的发生,一般会采用PTC、安全阀、导热膜等措施,但更重要的是完善电池在设计、制造的技术,及使用的方法。

减少锂电池失效必须从严格把控锂电池生产,确保锂电池的合格质量。要保证锂电池的质量不仅要确保每道工艺合格正确,还要确保生产环境达到超低湿的状态,想要达到超低湿的状态便少不了转轮除湿机的帮助。

转轮除湿机

杭州普瑞除湿设备有限企业技术人员占总人数的30%,主要开发制造、销售和管理人员均具有数十年从事除湿设备产业的经验,曾负责过由国家立项的除湿机研制项目,并通过鉴定;曾获得过国内的除湿机研制项目省部级科技进步奖,并被评为国家级新产品;有多项除湿机国家专利,曾负责过多项国内外大型工程,并获得用户好评。



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