新能源产业

 

　　而出现燃烧和爆炸这两种极端情况的根源就在于电池内部的热失控，电池产生了大量的能量释放。一些外部的因素也会导致电池出现相应的安全问题，比如过充、过放、外部挤压、穿刺、短路等。锂电池在充放电过程中会产生热量，如果产生的热量超过了电池的耗散能力，锂电池就会发生过热，电池材料内部就会发生分解，电池隔膜、正负极、电解液、铝塑膜等产生破坏性的反应。从而引发一系列的安全隐患。

 

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　　下面我们就从电池的主要材料以及工艺等方面来看下电池存在的安全隐患

 

　　一、正、负极材料的安全隐患

 

　　1、正极材料隐患：当锂离子电池使用不当时，导致电池内部温度的升高，使正极材料会发生活性物质的分解和电解液的氧化。同时，这两种反应能够出现大量的热，从而造成电池温度的进一步上升。不同的脱锂状态对活性物质晶格转变、分解温度和电池的热稳定性影响相差很大。

 

　　2、负极材料隐患：早期使用的负极材料是金属锂，组装的电池在多次充放电后易出现锂枝晶，进而刺破隔膜，导致电池短路、漏液甚至发生爆炸。嵌锂化合物能够有效防止锂枝晶的出现，大大提高锂离子电池的安全性。随着温度的升高，嵌锂状态下的碳负极首先与电解液发生反应。相同的充放电条件下，电解液与嵌锂人造石墨反应的放热速率远大于与嵌锂的中间相碳微球、碳纤维、焦碳等的反应放热速率。

 

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　　二、隔膜与电解液材料的安全隐患

 

　　锂离子电池的电解液为锂盐与有机溶剂的混合溶液，其中商用的锂盐为六氟磷酸锂，该材料在高温下容易发生热分解，并与微量的水以及有机溶剂之间进行热化学反应，降低电解液的热稳定性。电解液有机溶剂为碳酸酯类，这类溶剂沸点与闪点较低，在高温下可以与锂盐释放PF5的反应，容易被氧化。

 

　　三、生产制造工艺中存在的安全隐患

 

　　锂电池生产的每一个环节，都要把控好，如果把控不好，都会对电池的安全性产生影响，这样就对电池工厂提出了更高要求，软硬件都得跟上。具体表现就是研发技术人员水平过硬，有一流的材料配方，还要有先进的硬件设备，熟练的技术人员等。电池生产的工序相对来说还是挺复杂的。

 

　　下面我们看下是哪些重要工序需要注意：

 

　　1、在生产过程中，正极和负极混料、涂布、辊压、裁片或冲切、组装、加注电解液的量、封口、化成等诸道工序的质量控制，无一不影响电池的性能和安全性。

 

　　2、浆料的均匀度决定了活性物质在电极上分布的均匀性，从而影响电池的安全性。浆料细度太大，电池充放电时会出现负极材料膨胀与收缩比较大的变化，可能出现金属锂的析出；浆料细度太小会导致电池内阻过大。涂布加热温度过低或烘干时间不足会使溶剂残留，粘结剂部分溶解，造成部分活性物质容易剥离；温度过高可能造成粘结剂炭化，活性物质脱落造成电池内部短路。