目前提高锂离子电池安全性及防止电池爆炸的措施主要有提高电池热稳定性、提高过充保护能力以及提高防止电池短路的能力。本文章将对防止锂离子电池过充的方法进行概述。
防止锂离子电池过充的方法:
1、 通常采用专用的充电电路来控制电池的充放电过程,或者在单个电池上安装安全阀,以提供更大程度的过充保护。
2、 其次采用正温度系数电阻器(PTC),其作用机理为当电池因过充而升温时,增大电池的内阻,从而限制过充电流。
3、 还可采用专用的隔膜,当电池发生异常引起隔膜温度过高时,隔膜孔隙收缩闭塞,阻止锂离子的迁移,防止电池的过充。
4、 通过添加剂实现电池过充的内部保护对简化电池制造工艺、降低生产成本具有极其重要的意义。防过充添加剂有聚合单体添加剂和氧化还原对添加剂。前者是在充电电压超过一定值时,发生单体聚合,生成导电聚合物膜,使电池自放电至安全状态;同时聚合反应生成气体,聚合产物增大电池的内阻,增强了与其联用装置的灵敏度。常见的聚合单体为芳香族化合物;后者是在电池过充时,添加剂在正极发生氧化反应然后扩散到负极表面还原成原始状态,直至充电结束。目前研究较多的有二茂铁及其衍生物,Fe、Ru、Ir和Ce等的菲咯啉和联吡啶络合物、噻葸、茴香醚和联(二)茴香醚等。
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