锂电池安全和一致性解决方案.pdf

锂电池安全和一致性解决方案演讲人:时希领联系电话:**********目录••••••••锂电由产生至今,已有数十年的历史了。,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。,。31982年伊利诺伊理工大学(theIllinoisInstituteofTechnology),此过程是快速的,并且可逆。与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。、,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。51989年,。61991年索尼公司发布首个商用锂离子电池。随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。71996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐,如磷酸锂铁(LiFePO4),比传统的正极材料更具优越性,因此已成为当前主流的正极材料。•锂电池在通讯领域得到了极大的发展,在手机,电脑中得到成功普及与运用。然而在动力电池领域的运用却步履蹒跚,发展缓慢。随着投资建厂热的消退,大多相关企业将面临生死存亡的考验!在“不差钱”的年代,动力锂电的发展为什么至今没有获得半壁江山呢?原因在于动力锂电三大发展瓶颈,影响着动力锂电的发展:价格(成本)、安全(易着火或爆炸)、寿命(电芯一致性)。•价格主要是相对于铅酸电池而言,锂电属高端消费品,为什么要与发展数百年的铅酸电池比价格呢,这是因为动力锂电是要和铅酸电池抢食,二者面对的是同一市场,所以价格问题无法回避。但是,如果你的锂电产品性能、质量足够好的话,直接进有钱人的一级市场也可避开价格问题。要造高端产品,就绕不开电池的安全问题和一致性问题了。•发展至今,锂电池的安全问题已经能很好的解决了。除非你因为成本问题以次充好或者技艺不精仍会造成时有耳闻的燃烧、爆炸事件发生。通常的安全举措如下::经过电解液技术人员的努力,目前可以使锂电池承受3C10V过充测试。:当锂电池遭到滥用时,电池温度升致130度左右时,隔膜微孔会闭合,电池内阻巨增,阻断电子通路,避免因热失控产生的安全事故发生。:锂电池为保障安全使用,均添加了电子保护线路,当要发生过充或过放或过流时,保护系统通过电子开关切断负载回路,保护电池安全。:一般在锂电池的充放电路中,植入充放电保险管,当充放电电流过大时,保险管断开电路回路,保障电池安全。:控制器具有防过放和防过流的保险功能。:充电器一般都会具有防过充、防过流、防反接等保护功能。•锂电的一致性是锂电各项性能指标中较为重要的一项指标,它关系到锂池组的寿命和安全,当然也会关系到锂电的制造成本和维护成本。提高一致性的措施通常为:,采用高精端制造设备,实现全线自动化,简化工艺,标准化生产等措施,保证电芯的均匀性;。科学、合理、准确的配组工艺和操作是电芯筛选质量的前提;,或置入强制均衡器件(如并联均衡),保证电池组使用过程中电池单体电压的一致性,来延长、提高电池组使用寿命。•目前锂电芯性能已能满足动力电池需要,以经过量产的普通锰酸锂动力电池为例,电芯的循环寿命可达两千次以上。(下图100%DOD,1C常温充放电测试)•寿命更长的锰酸锂电芯(实验)寿命可长达近万次。(下图为国产锰锂100%DOD,)-LTO锂电池循环测试显示其优越的循环的性能,是未来理想的动力电源。•动力电池一般是由多只电芯经过串、并联构成的电池组。与多数手机电池用的单只电芯组成的电池不同,多芯电池组中电芯之间的一致性,不仅会影响电池组的电性能,更会影响安全性能。影响多芯锂离子电池组各电芯一致性的因素,主要是电压、内阻和容量等,其中电压为电池在组