锂离子电池在安全性能上应当满足哪些条件?

日期: 2024-07-22 09:12:37|浏览: 96|编号: 82584

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锂离子电池在安全性能上应当满足哪些条件?

锂离子电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点,因此得到广泛应用。现在很多数码设备都采用锂离子电池作为电源,尽管价格相对较高。锂离子电池的能量密度高,容量是同等重量的镍氢电池的1.5~2倍,自放电率极低。另外,锂离子电池几乎没有“记忆效应”,不含有毒物质,也是其得到广泛应用的重要原因。

关于锂离子电池的安全问题,大家一定要注意,锂离子电池在充电过程中,容易发生短路,虽然大部分锂离子电池都有防短路保护电路和防爆电线,但是很多时候这个电路在各种情况下可能并没有什么用,防爆电线的用途也是有限制的。那么,锂离子电池在安全性能方面要满足什么条件呢?

1.锂离子电池的安全特性

对于锂离子电池安全性能的考核指标,国际上制定了非常严格的标准,一款合格的锂离子电池在安全性能方面应该满足以下条件:

1.短路:不起火、不爆炸

2.过充:无起火、爆炸

3、热箱试验:不起火、不爆炸(150℃恒温10分钟)

4.针刺:不爆炸,不爆炸(使用3mm钉子刺穿电池)

5、平板冲击:不起火、不爆炸(10kg物体从1m高处落到电池上)

2.锂离子电池的优点

1、电压高:单体电芯工作电压高达3.7-3.8V,磷酸铁锂工作电压为3.2V,是镍镉、镍氢电池的三倍。

2、比能量大:实际可以达到的比能量为555Wh/kg左右,也就是说该材料可以达到Ni-Cd/g的3-4倍以上、Ni-MH/g的2-3倍以上的比容量,接近其理论值的88%左右。

3、循环寿命长:一般可以达到500次以上,甚至1000次以上,磷酸铁锂可以达到2000次以上。对于小电流放电的电器来说,电池的使用寿命将成倍的提高电器的竞争力。

4、安全性能好,无污染,无记忆效应。锂离子电池作为Li-ion的前身,是一种新型的锂离子电池。由于金属锂易形成枝晶、短路,使其应用​​范围降低:Li-ion不含镉、铅、汞等污染环境的元素:有些工艺如烧结、镍镉电池存在“记忆效应”的重大缺点,严重制约了电池的使用,而Li-ion完全没有这个问题。

5、自放电率低:锂电池在室温下储存一个月后的自放电率约为2%,远低于镍镉电池的25-30%和镍氢电池的30-35%。

6、充电速度快:1C充电30分钟即可达到标称容量的80%以上,铁磷电池10分钟可充至标称容量的90%。

7、工作温度工作温度为-25~45℃,随着电解液及正极的改进,预计可扩大至-40~70℃。

8.焚烧:不爆炸(燃气火焰烧烤炉电池)

3.锂离子电池的缺点

1、老化:与其他充电电池不同,锂离子电池的容量会慢慢下降,这与使用次数、温度有关。这种下降现象可以表现为容量下降或内阻增大。因为与温度有关,所以在工作电流大的电子产品中更容易体现出来。用钛酸锂代替石墨似乎可以延长寿命。储存温度与永久容量损失速度的关系:

2、回收率:出厂的新产品约有1%左右由于各种原因需要回收。

3、不耐过充:过度充电时,过多的嵌入锂离子会永久定格在晶格中,无法再释放,导致电池寿命缩短。

4、不耐过度放电:过度放电时,电极会脱出过多的锂离子,可能造成晶格崩塌,缩短寿命。

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