鋰電池的安全培訓

1. 鋰電池的安全知識有哪些

鋰電池的安全知識如圖

2. 鋰電池安全

按規定復使用是安全的。鋰制電池是能量高度密集的產品，發生故障時釋放的能量也很大，經常有手機電池、筆記本爆炸的報導。不過大家還是在用，不用恐慌，畢竟那是電子產品，都是在故障時才會出現的，若是自己改裝的話就要買正規品牌的，有安全保障的，鋰電池是有安全閥和保護電路的，充電器是配套的，放心吧沒大問題的，畢竟現在電動車都在向鋰電方向發展呢。 要注意的就是使用環境，高溫啊，高濕啊，短路啊，注意就好了

3. 鋰電池充放電生產的安全措施

一、鋰離子電池原理
1.0 正極構造
LiCoO2(鈷酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）正極
2.0 負極構造
石墨+導電劑(乙炔黑)+增稠劑(CMC)+粘結劑(SBR)+ 集流體（銅箔）負極
電芯的構造
電芯的正極是LiCoO2加導電劑和粘合劑，塗在鋁箔上形成正極板，負極是層狀石墨加導電劑及粘合劑塗在銅箔基帶上，目前比較先進的負極層狀石墨顆粒已採用納米碳。
根據上述的反應機理，正極採用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一種層結構很穩定的晶型，但當從LiCoO2拿走XLi後，其結構可能發生變化，但是否發生變化取決於X的大小。通過研究發現當X>0.5時Li1-XCoO2的結構表現為極其不穩定，會發生晶型癱塌，其外部表現為電芯的壓倒終結。所以電芯在使用過程中應通過限制充電電壓來控制Li1-XCoO2中的X值，一般充電電壓不大於4.2V那麼X小於0.5 ，這時Li1-XCoO2的晶型仍是穩定的。負極C6其本身有自己的特點，當第一次化成後，正極LiCoO2中的Li被充到負極C6中，當放電時Li回到正極LiCoO2中，但化成之後必須有一部分Li留在負極C6中，心以保證下次充放電Li的正常嵌入，否則電芯的壓倒很短，為了保證有一部分Li留在負極C6中，一般通過限制放電下限電壓來實現。所以鋰電芯的安全充電上限電壓≤4 .2V，放電下限電壓≥2.5V。
3.0工作原理
鋰電池內部成螺旋型結構，正極與負極之間由一層具有許多細微小孔的薄膜紙隔開。鋰離子電芯是一種新型的電池能源，它不含金屬鋰，在充放電過程中，只有鋰離子在正負極間往來運動，電極和電解質不參與反應。鋰離子電芯的能量容量密度可以達到300Wh/L，重量容量密度可以達到125Wh/L。鋰離子電芯的反應機理是隨著充放電的進行，鋰離子在正負極之間嵌入脫出，往返穿梭電芯內部而沒有金屬鋰的存在，因此鋰離子電芯更加安全穩定。鋰離子電池的正極採用鈷酸鋰，正極集流體是鋁箔；負極採用碳，負極集流體是銅箔，鋰離子電池的電解液是溶解了LiPF6的有機體。
鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰，負極是碳。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生茶鞥的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈現層狀結構，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣道理，黨對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，有運動回到正極。回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。
鋰離子電池蓋帽上有防爆孔，在內部壓力過大的情況下，防爆孔會自動打開泄壓，以防止出現爆炸的現象。
鋰離子電池的性能
1、高能量密度
與同等容量的NI／CD或NI／MH電池相比，鋰離子電池的重量輕，其體積比能量是這兩類電池的1.5～2倍。
2、高電壓
鋰離子電池使用高電負性的含元素鋰電極，使其端電壓高達3.7V，這一電壓是NI／CD或NI／MH電池電壓的3倍。
3、無污染，環保型
4、循環壽命長
壽命超過500次
5、高負載能力
鋰離子電池可以大電流連續放電，從而使這種電池可被應用於攝象機、手提電腦等大功率用電器上。
6、優良的安全性
由於使用優良的負極材料，克服了電池充電過程中鋰枝晶的生長問題，使得鋰離子電池的安全性大大提高。同時採用特殊的可恢復配件，保證了電池在使用過程中的安全性。
※在生產加工中如何保證設計好的C/A比成了生產加工中的關鍵。所以在生產中應就以下幾個方面進行控制：
1.負極材料的處理
1)將大粒徑及超細粉與所要求的粒徑進行徹底分離，避免了局部電化學反應過度激烈而產生負反應的情況，提高了電芯的安全性。
2）提高材料表面孔隙率，這樣可以提高10%以上的容量，同時在C/A 比不變的情況下，安全性大大提高。處理的結果使負極材料表面與電解液有了更好的相容性，促進了SEI膜的形成及穩定上。
2.制漿工藝的控制
1)制漿過程採用先進的工藝方法及特殊的化學試劑，使正負極漿料各組之間的表面張力降到了最低。提高了各組之間的相容性，阻止了材料在攪拌過程「團聚」的現象。
2)塗布時基材料與噴頭的間隙應控制在0.2mm以下，這樣塗出的極板表面光滑無顆粒、凹陷、劃痕等缺陷。
3)漿料應儲存6小時以上，漿料粘度保持穩定，漿料內部無自聚成團現象。均勻的漿料保證了正負極在基材上分布的均勻性，從而提高了電芯的一致性、安全性。
3.採用先進的極片製造設備
1)可以保證極片質量的穩定和一致性，大大提高電芯極片均一性，降低了不安全電芯的出現機率。
2)塗布機單片極板上面密度誤差值應小於±2%，極板長度及間隙尺寸誤差應小於2mm。
3)輥壓機的輥軸錐度和徑向跳動應不大於4μm，這樣才能保證極板厚度的一致性。設備應配有完善的吸塵系統，避免因浮塵顆粒而導致的電芯內部微短路，從而保證了電芯的自放電性能。
4)分切機應採用切刀為輥刀型的連續分切設備，這樣切出的極片不存在荷葉邊，毛刺等缺陷。同樣設備應配有完善的吸塵系統，從而保證了電芯的自放電性能。
4.先進的封口技術
目前國內外方形鋰離子電芯的封口均採用激光（LASER）熔接封口技術，它是利用YAG棒（釔鋁石榴石）激光諧振腔中受強光源（一般為氮燈）的激勵下發出一束單一頻率的光（λ=1.06mm）經過諧振折射聚焦成一束，再把聚焦的焦點對准電芯的筒體和蓋板之間，使其熔化後親合為一體，以達到蓋板與筒體的密封熔合的目的。為了達到密封焊，必須掌握以下幾個要素：
1)必須有能量大、頻率高、聚焦性能好、跟蹤精度高的激光焊機。
2)必須有配合精度高的適用於激光焊的電芯外殼及蓋板。
3)必須有高統一純度的氮氣保護，特別是鋁殼電芯要求氮氣純度高，否則鋁殼表面就會產生難以熔化的Al2O3（其熔點為2400℃）。
3.1 充電過程
如上圖一個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子Li+從正極「跳進」電解液里，「爬過」隔膜上彎彎曲曲的小洞，「游泳」到達負極，與早就跑過來的電子結合在一起。
正極上發生的反應為
LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+Xli++Xe(電子)
負極上發生的反應為
6C+XLi++Xe=====LixC6
3.2 電池放電過程
放電有恆流放電和恆阻放電，恆流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻，恆阻放電的實質都是在電池正負極加一個電阻讓電子通過。由此可知，只要負極上的電子不能從負極跑到正極，電池就不會放電。電子和Li+都是同時行動的，方向相同但路不同，放電時，電子從負極經過電子導體跑到正極，鋰離子Li+從負極「跳進」電解液里，「爬過」隔膜上彎彎曲曲的小洞，「游泳」到達正極，與早就跑過來的電子結合在一起。
二、 工藝流程
鋰離子電池的工藝技術非常嚴格、復雜，這里只能簡單介紹一下其中的幾個主要工序。
1、制漿：用專門的溶劑和粘結劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合，經高速攪拌均勻後，製成漿狀的正負極物質。
2塗膜：將製成的漿料均勻地塗覆在金屬箔的表面，烘乾，分別製成正負極極片。
3、裝配：按正極片—隔膜—負極片—隔膜自上而下的順序放好，經卷繞支持呢個電池極芯，再經注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池的裝配過程，製成成品電池。
4、化成：用專用的電池充放電設備對成品電池進行充放電測試，對每一隻鋰電池都進行檢測，篩選出合格的成品電池，待出廠。

4. 如何提高鋰電池的安全性和可靠性

鋰平衡：確保電池管理的安全性和可靠性
2012全球新能源汽車大會1月10日在海南博鰲隆重開幕，11日上午舉行的「動力電池技術國際創新論壇」上發表了題為《預批量階段的電池管理的安全性–在可持續成本的中等產量中確保安全性和可靠性》的演講稱，「電池管理策略必須具有創新性，以便執行效果的成本在可接受范圍內」。
據Lars Barkler介紹，所有電池都需要進行一定程度的管理，以優化電池性能，而電池組越大，對管理系統的需求越大。對於鋰離子電池而言，由於其價格昂貴，安全性較差，因此，管理系統是必備的，需要與電池組本身相配合。
電池管理系統(Better Management Systems，BMS)具有保護、執行和管理功能。其中，保護功能包括過壓保護、欠壓保護、短路保護、超溫保護和絕緣監控等;執行功能包括電芯均衡、放電控制 (能量預測)和優化的充電演算法;管理功能包括到開關或其他配置的控制輸出、PC 介面和歷史記錄等。
同時，列舉了以下故障模型，如電芯電壓監測迴路故障、低劣的硬體質量導致了不確定的故障、振動或溫度(環境) 導致的故障、軟體缺陷和高壓匯流排接觸器的故障等。丹麥鋰平衡的重點在於對硬體的質量，通過監控所有接觸器的操作和條件，確保產品達到最高質量要求。
另一方面，雖然電池管理是功能安全規范的一個關鍵元素，但達到必要的功能安全規范勢必將增加管理成本, 而以現階段電動汽車市場的發展狀況來看, 目前的電池產量難以抵消這項成本。

5. 鋰電池如何安全存儲

鋰電池存儲運輸以及出貨，都是半電狀態，電壓差不多3.83V。
滿電（4.18-4.19V）容易出安全事故，爆炸起火之類的。
沒電狀態（3.5V以下）對電池損壞較大，電極材料晶格塌陷嚴重。
存儲都是裝在有阻燃功能的黑色托盤中，運輸的話，裝在抗震紙盒中。
以上是大量電池的存儲，是針對電池廠。
個人的手機鋰電池電池，不用的時候裝在塑料袋中，扔抽屜里就行。
如果是大的動力電池，就要選擇個倉庫了，避免短路，避免日光直曬，不輕易挪動。等等。。

6. 普通電池和鋰電池哪個安全

鋰電池VS鉛酸電池安全性.jpg

從電池的安全防護角度來看，18650電芯上都設計有安全閥，不版僅可以釋放權內部過大壓力，還會物理斷開電池與外界的電路連接，相當於將該電芯物理隔斷，以保證電池包其它電芯的安全。另外，鋰電池包通常都會配備BMS保護板，它能夠精準控制電池包中每一顆電芯的狀態，直接從根源上解決過充過放的問題。

鋰電池BMS電池管理系統就可以給電池提供十足的保護，功能就包括：充/放電高低溫保護；單節過充/過放電壓保護；充/放電過流保護；電芯均衡；短路保護；充電提醒等等。

7. 鋰電池的安全性

鋰電池的性能需要經過測試檢驗，測試中3C鋰電池可用blade pin彈片微針模組作為連接專和電流導通的模屬組，在傳輸大電流時可承載50A電流，並且連接穩定，效率高。鋰電池安全性測試內容有1、擠壓測試2、撞擊測試3、過充測試4、短路測試5、針刺測試6、溫度循環測試
鋰電池安全性隱患解決方案：1.提高電解液的安全性 2.提高電極材料的安全性 3.改善電池的安全保護設計

8. 鋰電池有哪些安全問題

鋰電池如果管理輕者失效，重則燃燒、爆炸。首先保證不過充過放，不在高溫下使用，不碰撞、跌落，一般問題不大。

9. 鋰電池的安全標准有哪些

鋰電池殼體應有足夠的強度和剛度足以抵抗所濫加的壓力，而不致引起著火。用戶可替版換的鋰電池應有足夠的強權度而不致於傷到人。可更換的電池不應含有壓力蒸氣或噴出傷害眼睛的有毒蒸氣和液體,或電池殼體在正常實驗室條件下23℃受沖擊時漏出的有毒液體應小於5ml。在使用時採取措施避免不正常的充電電流，測試的電池有一個可接受的充電電流Ic（見18.1）,在不正常條件下，應當在終端產品中採用保護措施：a.兩個阻塞型零件，比如二極體b.一個阻塞型零件和一個限流型零件，比如電阻或保險絲，限流器件應當限制充電電流至1/3值（非正常充電測試值）。