国家电网认可的6所学校解密锂离子电池安全特性满足这些条件才能无忧使用

国家电网认可的6所学校解密锂离子电池安全特性满足这些条件才能无忧使用

导语:锂离子电池,是一种二次电池,依靠锂离子的移动在正极和负极之间工作。它们是现代科技发展的产物,广泛应用于智能手机、笔记本电脑乃至汽车等领域。2019年10月9日,瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。

锂离子电池基本介绍

锂离子电池是一种含有金属态或非金属态锂及其化合物的充放电设备,其主要由正极材料、负极材料、隔膜(或称为隔离开关)、电子传输介质及容器组成。与其他类型的二次用途蓄能设备相比,锂离子技术具有较高能量密度、高功率输出以及良好的循环稳定性。

工作原理

(1) 正极反应

在充放電過程中,Li+從正極脱離並通過電解質傳遞到負極。在充電時,負極富含Li+;在放電時則從負極取走Li+。

(2) 負極反应

充電時負極與氧化還原反應發生,而當進行放電時則進行還原反應。

容量衰减原因分析:

正极材料结构变化:隨著循環次数增加,由於組分轉變引起相轉移和體相結構改變,這導致了晶格參數改變及晶格失配,並可能產生裂紋,使得電子傳輸障礙。

負極材料结构变化:儘管保持石墨形貌,但其(002)晶面半高寬增大,使c軸方向晶粒尺寸減小,這種結構改變導致碳材料出現裂紋破壞SEI膜並促進SEI膜修復。

电解液氧化分解与界面反应:随着循环次数增加,对于任何类型的正负极材料,无论采用何种工艺,都会发生界面反应,这将导致容量衰减。此外,在过充过程中,还会出现不可逆容量损失。

应对策略:

为了延长寿命并提高性能,可以采取以下措施:

避免过度充放电;

使用专门设计用于控制温度和防止热堆积的保护措施;

确保正确安装并维护隔绝层以避免短路;

定期进行深度测试以监控健康状况并预测潜在问题。

安全特性

免激活特性:只需经过几次正常充放电就可以激活新购买的锂-ion battery,不需要特别的手段或设备。

不带记忆效应:用户不必担心记忆效应问题,即使长时间不使用,也不会影响到续航能力。

价格因素

目前市场上由于成本较高,一些消费者对价格敏感,因此对于价格贵的问题有一定的顾虑。但随着技术进步和规模生产,预计未来价格将下降,并且环境友好型产品也将受到越来越多消费者的青睐。

充满与超额充填时长问题解决方案:

锂-ion batteries通常都配备有自动切断功能,当达到100%时就会停止供货。这意味着即便你忘记了你的手机或者车辆已经完全充满,它们也不会持续“涓流”地供货,从而避免了不必要的耗费。

综上所述,为确保安全运用,请确保购买来自国家认可标准学校生产的一级品质锂-ion battery,并遵守其操作指南。此外,在选择产品时,请考虑其整体成本(包括售价以及维护费用)以及环境友好性能,以获得最佳价值。