鋰離子電池的安全性能評價(jià)技術(shù)

陳洪道

摘 要

鋰離子電池是一種更高效、更環(huán)保的儲蓄電源設(shè)備，隨著現(xiàn)代科技技術(shù)不斷的發(fā)展，鋰離子電池深受人們的喜愛，并將其廣泛應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品中。但是，鋰離子電池在使用過程中一些細(xì)小的結(jié)構(gòu)缺陷會存在著一些安全隱患，對使用者的人身健康造成了一定的威脅，同時(shí)我國在鋰離子電池檢測過程中其技術(shù)也落后于鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展。因此，為了鋰離子電池的安全性能問題，本文對鋰離子電池的安全性能評價(jià)技術(shù)進(jìn)行了簡單的分析。

【關(guān)鍵詞】鋰離子電池 安全性能 評價(jià)技術(shù)

鋰離子電池作為一種更高效、更環(huán)保的電源儲存設(shè)備已深入應(yīng)用到各種電子產(chǎn)品中。然而現(xiàn)實(shí)和多種研究都表明，鋰離子的活性和鋰離子電池的高能量密度特性也會給電池安全性帶來較大的問題。遺憾的是，目前對于鋰離子電池的安全性能，尤其是對一些潛在的微小的結(jié)構(gòu)缺陷所帶來的安全隱患的篩查，其檢驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)始終落后于鋰離子電池新技術(shù)的發(fā)展，評價(jià)方法和評價(jià)體系尚未適應(yīng)鋰離子電池安全性能評估的要求。

1 鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀

鋰離子電池是一種金屬鋰類物質(zhì)，通過人們不斷的研究將其形成一種負(fù)極材料的化學(xué)電源。鋰離子電池可以隨著社會快速發(fā)展而發(fā)展，說到底與上個(gè)實(shí)際60、70年代的石油危機(jī)有著一定的關(guān)系的，如果沒有這次危機(jī)，人們不一定會出去尋找全新的能源。因?yàn)榻饘黉囕^輕、電極電位較低、質(zhì)量能量密度大，通過人們不斷的研究將金屬鋰成為了新的替代能源。

隨著社會不斷的發(fā)展，人們的環(huán)保意識在不斷的增加，通過人們不斷的研究可充電電池出現(xiàn)在人們的眼前，并成為了一些專業(yè)技術(shù)人員研究的焦點(diǎn)，這使鋰原電池得到了快速發(fā)展，并成為了人們關(guān)注、期待的重點(diǎn)。鋰二次電池是一種充電電池，可以節(jié)約能源的浪費(fèi)，但是在使用過程中會出現(xiàn)金屬表面不平整、電位分布不均勻等問題，嚴(yán)重的話會發(fā)生爆炸現(xiàn)象，這對使用者的人身健康來說，造成了很大的威脅。對此，國內(nèi)外一些專業(yè)技術(shù)人人員對這種問題進(jìn)行了不斷的研究。

鋰離子電池出現(xiàn)為人們的日常生活帶來了很大的幫助，同時(shí)在一些電子產(chǎn)品、電動汽車等電類產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，使人們的生活更加多樣化。然而在鋰離子電池在造福人類的同時(shí)，對使用者的人身安全也形成了一定的影響。鋰離子電池在人們的生活中占據(jù)著主要地位，但是，其安全性能也深受人們關(guān)注。

2 鋰離子電池也效應(yīng)以及安全性能影響因素

2.1 鋰離子電池工作原理

鋰離子電池主要由正負(fù)極、電解液、隔膜構(gòu)成。電池的正級有過度金屬氧化物、參雜化合物等；電池的負(fù)級有碳素材料；電池的電解液由無機(jī)鋰鹽和有機(jī)溶劑組成，這些都是鋰離子電池在制造過程中的重要組成部分。在人們將鋰離子電池進(jìn)行充電時(shí)，電池中的正極材料就會在隔膜中不斷的變動，同時(shí)在充電負(fù)極材料還會捕捉一個(gè)電子，并將其儲存在石墨中。因?yàn)檎?fù)極電子在鋰離子電池充電中來回變動，因此又被人們稱作為搖椅電池。與此同時(shí)，鋰離子電池在充電過程中還會產(chǎn)生一定的熱效反應(yīng)，其通過對電子的傳導(dǎo)、輻射、對流這三種形式，將電池中的環(huán)境與熱量進(jìn)行交換，從而產(chǎn)生熱效反應(yīng)。在電池內(nèi)部，其中的熱輻射、熱對流對熱量都會造成一定的影響，但是其影響作用很好，熱效反應(yīng)主要是由熱傳導(dǎo)而決定的。電池中的比熱越大，那么整個(gè)電池的吸熱就越多，同時(shí)電池的溫度也就較小。人們在使用裝有電池設(shè)備過程中一些設(shè)備的發(fā)熱量等于這個(gè)設(shè)備的散逸熱量，這對電池的使用工作來說不會造成任何的影響。

2.2 鋰離子電池的安全性能影響因素

外界中的初始擾動就是機(jī)械、電、光、熱等荷能過程。一般在人們正常使用裝有鋰離子電池設(shè)備的情況下，是不會根據(jù)為外界的擾動而產(chǎn)生不安全行為，因?yàn)?，這被人們稱作為鋰離子電池的安全性能。在鋰離子電池使用過程中，會根據(jù)初始的擾動幫助電池吸收能量，從而技法電池內(nèi)部材料的化學(xué)物物理過程中。如果鋰離子電池在使用過程中不能正常散熱，那么就會導(dǎo)致電池失控，形成起火、爆炸現(xiàn)象，這在一定程度上了威脅了使用者的人身健康安全，因此，鋰離子電池又被人們認(rèn)為是不安全想。隨著社會不斷的發(fā)展，鋰離子電池在各類電類產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，人們對其的安全性表現(xiàn)出了高度的重視。但是在進(jìn)行不合理使用時(shí)，超載其本身的負(fù)荷、散熱不及時(shí)的化，鋰離子電池會出現(xiàn)一些泄漏、傲氣、冒煙、爆炸現(xiàn)象。一般在鋰離子電池發(fā)意外燃燒時(shí)需要以下四種條件：氧氣、可燃物、熱量、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)這四種。其中其三者被人們稱作為“燃燒鐵三角”，是鋰離子電池發(fā)生燃燒的主要條件。因此，電解質(zhì)在鋰離子電池中起到了重要的作用，可以有效的為鋰離子電池內(nèi)部的正負(fù)極電子進(jìn)行疏導(dǎo)，從而減少鋰離子電池出現(xiàn)一些危險(xiǎn)事項(xiàng)。

3 評價(jià)技術(shù)在鋰離子電池安全性能評價(jià)中的應(yīng)用

鋰離子電池在使用過程中的安全性能因素有很多，因此，專業(yè)技術(shù)人員對鋰離子電池進(jìn)行研究時(shí)，就需要為鋰離子電池建立一個(gè)科學(xué)合理的電池檢測管理體系，在生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，再將其生產(chǎn)出的鋰離子電池逐一檢查，從而保證鋰離子電池的質(zhì)量，保證使用者的人身健康安全。如果在檢測時(shí)遇到有缺陷的鋰離子電池需要將其及時(shí)處理，避免帶有缺陷的鋰離子電池流入到社會中去。同時(shí)在檢測鋰離子電池時(shí)，還要對鋰離子電池制定一個(gè)合理有效的檢測標(biāo)準(zhǔn)，并對一些沒有充電使用的電池的溫度和熱效應(yīng)進(jìn)行及時(shí)規(guī)劃，從而保證鋰離子電池在人們使用時(shí)的安全的。在檢測過程中還要加強(qiáng)紅外測溫系統(tǒng)的建設(shè)，從而加強(qiáng)鋰離子電池安全性能的評價(jià)技術(shù)，利用紅外測溫系統(tǒng)檢測，保證鋰離子的使用安全。

4 總結(jié)

鋰離子電池在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是一種使用范圍廣、用量最大的一種能源存儲載體，同時(shí)鋰離子電池的高活性、高密度、輕質(zhì)量的只用電池產(chǎn)品已經(jīng)成為了各類電器產(chǎn)品中最佳選擇。本文對鋰離子電池的安全性能評價(jià)技術(shù)進(jìn)行了簡單的研究，從而保證鋰離子電池在使用過程中的安全性，文中還存在著一定的不足，希望專業(yè)研究人員加強(qiáng)對其研究。

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