锂离子电池过充保护新技术.pptx

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水分解、复合提供过充电保护;
非水电池:
有机电解液不可逆氧化分解不安全行为;
需配置安全保护电路进行限压管理!
两类二次电池的过充电行为
ECER
第一页,共二十页。
ECER
锂离子电池的常规过充保护技术
可聚合单体添加剂:联苯,二甲苯
技术原理:在电解液中加入可聚合单体分子,当充电电压超过限制时,单体分子在正极表面发生电氧化聚合成膜,封闭正极表面及隔膜微孔,阻断电池反应以防止失控反应发生。同时,聚合反应生成的气体使电池安全筏提前开启.
—不可逆保护(“自杀式”保护).
第二页,共二十页。
ECER
%二甲苯的电解液中的循环伏安扫描曲线.
当电极扫描至较高电势时,出现添加剂的电氧化特征;随后的电极反应被抑制,显示出明显的表面封闭作用.
第三页,共二十页。
ECER
.
;%二甲苯,过充开始阶段;%二甲苯,过充100%.
第四页,共二十页。
过充后的锰酸锂电极片与隔膜的SEM图.
a、空白电池电极片,b、电解液中加有2wt.%联苯的电池的电极片,c、空白隔膜,d、电解液中加有2wt.%联苯的电池的隔膜.
联苯是目前商品化锂离子电池普遍采用的过充安全保护添加剂.
ECER
第五页,共二十页。
ECER
锂离子电池的过充保护新技术
可逆保护新技术:
温度敏感电极;
氧化还原电对穿梭剂;
电压敏感隔膜.
第六页,共二十页。
ECER
过充保护新技术1:温度敏感电极
电极自身可感受电池内部温度变化,在预警温度时内阻发生突跃,使电极反应关闭。
电极基体
PTC层
活性层
第七页,共二十页。
ECER
环氧-碳复合材料电阻在140度时跃升,表现出良好的PTC效应。
第八页,共二十页。
ECER
-PTC复合电极在不同温度下的循环伏安扫描曲线.
电解液:1MLiPF6/EC+DEC,扫描速度:1mV/S.
第九页,共二十页。
ECER
-PTC复合电极在不同温度下的充放电曲线
a:at20℃b:at80℃c:at100℃
第十页,共二十页。