锂离子电池安全性评估与制造.pptx

锂离子电池安全性评估与制造汇报人：2024-01-21

目录contents锂离子电池概述锂离子电池安全性问题锂离子电池安全性评估方法锂离子电池制造工艺与设备提高锂离子电池安全性的措施未来发展趋势与挑战

01锂离子电池概述

锂离子在正负极之间的迁移01充电时，锂离子从正极材料中脱出，经过电解质嵌入负极材料中；放电时则相反，锂离子从负极材料中脱出，经过电解质嵌入正极材料中。正负极材料的电化学性能02正极材料通常采用含锂的过渡金属氧化物，负极材料则采用石墨等碳材料。这些材料具有良好的电化学性能，能够实现锂离子的可逆嵌入和脱出。电解质的离子传导作用03电解质是锂离子电池的重要组成部分，它能够实现正负极之间的离子传导，保证电池的正常工作。锂离子电池工作原理

123便携式电子设备：如手机、笔记本电脑、数码相机等。电动汽车与混合动力汽车：作为动力源或辅助动力源。储能领域：如太阳能、风能等可再生能源的储能系统。锂离子电池应用领域

技术创新不断涌现为了提高电池的能量密度、安全性和循环寿命，各大企业都在不断进行技术创新和研发。环保要求日益严格随着环保意识的提高，对锂离子电池的环保要求也日益严格，企业需要采取更加环保的生产工艺和材料。产业规模持续扩大随着电动汽车市场的快速增长，锂离子电池产业规模也在不断扩大。锂离子电池市场现状

02锂离子电池安全性问题

热失控电池内部短路、过充、高温等条件下可能引发热失控，导致电池燃烧或爆炸。电解液泄漏电池外壳破损或密封不良时，电解液可能泄漏，对人体和环境造成危害。过充与过放电池过充可能导致电解液分解、电池膨胀等问题；过放则可能损坏电池结构，影响电池性能。锂离子电池安全隐患

手机电池爆炸事故多起手机电池爆炸事故引发关注，事故原因包括电池内部短路、过充等。电动汽车起火事故电动汽车使用的锂离子电池在特定条件下可能起火，造成人员伤亡和财产损失。储能电站火灾事故大型储能电站采用的锂离子电池在异常情况下可能引发火灾，对电网安全造成威胁。安全事故案例分析030201

01对锂离子电池进行安全性评估可以降低电池在使用过程中发生燃烧、爆炸等事故的风险，保障人身安全。保障人身安全02避免锂离子电池引发火灾、爆炸等事故可以减少财产损失。维护财产安全03提高锂离子电池的安全性有助于提升消费者信心，推动电动汽车、储能电站等相关产业的健康发展。促进产业发展安全性评估重要性

03锂离子电池安全性评估方法

03恒流充放电测试在恒定电流条件下对电池进行充放电，记录电压、温度等参数变化，评估电池的容量、能量密度和循环性能。01循环伏安法（CV）通过测量电池在不同电位下的电流响应，研究电极反应的可逆性和反应机理。02电化学阻抗谱（EIS）测量电池在不同频率下的阻抗，分析电池内部电阻、电荷转移电阻等参数，评估电池性能。电化学性能测试

测量电池在升温过程中的热量变化，研究电池的热稳定性和热反应机理。差示扫描量热法（DSC）在升温过程中测量电池的质量变化，分析电池材料的热稳定性和热分解行为。热重分析（TGA）模拟电池在极端条件下的热行为，评估电池的热失控风险和热安全性能。加速量热仪（ARC）热稳定性评估

挤压测试对电池施加挤压力，观察电池的变形、破裂和短路等情况，评估电池在机械应力下的安全性。针刺测试用钢针穿刺电池，模拟电池内部短路情况，观察电池的热失控和燃烧等现象，评估电池的机械安全性。跌落测试将电池从一定高度跌落，观察电池的破损和漏液等情况，评估电池在意外跌落时的安全性。机械安全性评估

外部短路测试将电池正负极用导线短接，模拟电池外部短路情况，观察电池的热失控和燃烧等现象，评估电池的短路安全性。高温、低温测试将电池置于高温或低温环境中，观察电池的性能变化和安全性表现，评估电池在极端温度条件下的安全性。过充、过放测试对电池进行过度充电或过度放电，观察电池的电压、温度等参数变化，评估电池在滥用条件下的安全性。其他安全性评估方法

04锂离子电池制造工艺与设备

正极材料选择具有高能量密度、良好循环稳定性和安全性的正极材料，如三元材料、磷酸铁锂等。通过物理或化学方法进行材料的合成与改性，优化其电化学性能。负极材料选用具有高比容量、良好充放电性能和稳定性的负极材料，如石墨、硅基材料等。对负极材料进行表面改性和结构设计，提高其电化学性能和安全性。电解液选择具有优良离子传导性、宽电化学窗口和良好热稳定性的电解液。通过优化电解液组成和添加剂，提高电池的高温性能和安全性。电极材料选择与制备

将正负极活性物质、导电剂和粘结剂按一定比例混合均匀，涂覆在集流体上，经过干燥、碾压等工序得到正负极极片。电极制备将正负极极片、隔膜和电解液按照一定顺序组装成电池芯，然后进行注液、封口等工序，完成电池组装。电池组装对组装好的电池进行首次充电激活，使电池内部的活性物质充分反应，达到最佳使