?    近年來(lái)關(guān)于鋰離子電池引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸事故的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。下面大家就和東莞云晟電子一起學(xué)習(xí)一下鋰電池?zé)岱€(wěn)定性與過(guò)充，高溫及短路安全性分析：
    鋰離子電池主要由負(fù)極材料、電解液和正極材料組成。負(fù)極材料石墨在充電態(tài)時(shí)化學(xué)活性接近金屬鋰，在高溫下表面的SEI膜分解，嵌入石墨的鋰離子與電解液、黏結(jié)劑聚偏二氟乙烯會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出大量熱。

    電解液普遍采用烷基碳酸酯有機(jī)溶液，該材料具有易燃特性。而正極材料通常為過(guò)渡金屬氧化物，在充電態(tài)時(shí)具有較強(qiáng)的氧化性，在高溫下易分解釋放出氧，釋放出的氧與電解液發(fā)生氧化反應(yīng)，繼而釋放出大量的熱。

    因此，從材料的角度出發(fā)，鋰離子電池具有較強(qiáng)的危險(xiǎn)性，特別是在濫用的情況下，安全問(wèn)題更為突出。

    一、鋰離子電池材料熱穩(wěn)定性分析

    鋰離子電池的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要由電池內(nèi)部各部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)熱量多少?zèng)Q定。鋰離子電池的火災(zāi)危險(xiǎn)性歸根結(jié)底取決于電池材料的熱穩(wěn)定性，而電池材料的熱穩(wěn)定性又取決于其內(nèi)部各部分之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。目前，人們主要借助于差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)、絕熱加速量熱儀(ARC)等來(lái)研究電池相關(guān)材料的熱穩(wěn)定性。

    1 負(fù)極材料熱穩(wěn)定性的影響因素 ：

    負(fù)極材料放熱的起始溫度隨顆粒尺寸的增加而增加。

    用DSC對(duì)不同顆粒尺寸的嵌鋰天然石墨的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有樣品都出現(xiàn)了3個(gè)放熱峰。樣品的第一個(gè)放熱峰位于150℃附近，而后兩個(gè)放熱峰出現(xiàn)的位置明顯不同，后兩個(gè)放熱峰的起始溫度隨顆粒尺寸的增加而升高。該研究表明，第一個(gè)放熱峰為SEI膜的分解，后兩個(gè)放熱峰為嵌鋰石墨與PVDF和電解液的反應(yīng)。
用ARC研究了石墨材料的比表面積與熱穩(wěn)定性的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)石墨材料的比表面積從0.4平方米/克增加到9.2平方米/克時(shí)，反應(yīng)速率增加了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，碳負(fù)極材料的反應(yīng)速率隨比表面積的增大而增大。

    不同結(jié)構(gòu)碳材料反應(yīng)的產(chǎn)熱量不同，石墨結(jié)構(gòu)比無(wú)定形碳結(jié)構(gòu)產(chǎn)熱量多。