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首页 锂离子电芯的安全性能

锂离子电芯的安全性能.ppt

锂离子电芯的安全性能

精品课件库
2019-06-12 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《锂离子电芯的安全性能ppt》,可适用于工程科技领域

锂离子电芯的安全性能第一部分锂离子电芯不安全行为发生的条件和机理一锂离子电芯不安全行为的描述起火:电芯有火苗、火焰出现电芯壳体有灼烧痕迹。爆炸:电芯内部材料瞬间从电芯内部喷出电芯壳体被分裂或撕破的现象。常伴有起火燃烧现象。二锂离子电芯不安全行为的发生机理电芯的安全问题主要由电芯内部的热失控造成。电芯体系的温度由热量的产生和散发两个因素决定当电芯的散热速率小于电芯的发热速率时电芯内部温度持续升高继而引发一系列放热反应使得电芯内部热量大量积累电芯内压急剧上升发生爆炸。由于锂离子电芯所用有机溶剂闪点很低极易燃烧因此爆炸的同时常伴随着燃烧现象。电芯内部产生热量的来源有:A、电解液与正负极材料的反应B、电解液的热分解C、正负极材料的热分解D、构成闭合回路时由于内阻而引起的热量表组成电池材料间的反应列举锂离子电池的不安全行为主要发生在电池的非常态状况下。这些状态包括:A、异常充放电:如过充和短路等。B、机械条件滥用:如冲击、穿刺、振动等。C、异常受热:高温热冲击等。引起不安全行为的最危险因素:外短路、过充、高温热冲击和内短路外短路时不安全行为的发生机理外短路时瞬时电流非常大温度急剧上升。当温度达到℃以上时SEI膜分解引发电解液同阳极LixC的放热反应最终可能会因热失控而发生爆炸。为了提高电芯的外短路安全性能常选用具有Shutdown性能的隔膜在温度达到℃以上时隔膜发生闭孔从而达到切断电池内部电路的目的。图表电芯表面温度时间(s)温度℃外短路时电芯温度变化趋势图注液量ABBBCCC封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量备注烘干水分损失主要是美纹纸胶水的烘干大约~g故电液量一般在~gBC注液量APagePBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图容量A添加剂实验数据组别ABBBCCC容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻平均差值平均容量BC平台BC内阻BC容量BC添加剂量容量容量比较图热冲击BC添加剂量平台平台比较图外短路BC添加剂量内阻内阻比较图过充A热冲击数据ABBBCCC时间电压点温箱温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温表温电压点温箱温表温备注只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m过充箱温表温点温时间温度B升温曲线比较图安全箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图循环APageP电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线综合电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度A升温曲线比较图电压点温时间电压温度A热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图时间温度温度时间(s)温度外短路时电芯温度变化趋势图AABBBBBBCCCCCC时间电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度爆炸起火爆炸起火'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃备注只全都爆炸起火B短路爆炸其它九只合格安全阀开B安全阀开起火其它九只合格安全阀开只全都合格只安全阀未开其它均打开C爆炸起火其它九只合格安全阀均打开只合格C安全阀未开其它均打开只合格只打开只未开APageP电压温度时间电压温度A升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图APageP电压温度时间电压温度C升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图安全测试数据表组CV过充CV过充℃热冲击外短路AA、A、A、A全都爆炸起火最高温度℃A、A短路A、A、A、A爆炸最高温度℃,A合格最高温度℃升温速率℃mA、A、A、A全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B短路爆炸最高温度℃升温速率℃m,B、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B安全阀开起火最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、BB、B、B、B、B、B都安全其中B、B未开其它安全阀都开启最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C九只合格安全阀全开C短路爆炸起火最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C安全,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C、C全都合格除C未开以外其它均开启最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格C只合格C、C、C、C、C安全阀未开C、C、C、C、C阀开最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格剖析电芯B:绝缘片全熔正极最里圈隔膜熔断负极面隔膜折痕处较多朱红色粘结物可能为负极粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜有熔穿孔洞负极面隔膜折痕处有少量红色粘结粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜完好C:同BC:同BC:同BA:绝缘片未熔电芯顶底隔膜未熔结负极头部隔膜轻微收缩B:同AB:同上负极头部隔膜稍有收缩B:同BC:绝缘片轻微粘在隔膜上顶底隔膜粘结在一起正极头部隔膜变形C大电流%前内阻后内阻AAAAA平均BBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCC容量内阻差值BCABBBCCC周平台BBCC周平台BBCC大电流B初始容量BCC电导率B内阻差BCCABBBCCC周次容量各组分循环容量下降趋势图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图循环前循环后组别内阻循环前后内阻变化比较图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值A性能数据总结表电液量BC容量BC平台BC内阻BC周平台BC周平台BC电导率BCBCBC初始容量BC内阻差BCBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图BC添加剂量容量容量比较图BC添加剂量平台平台比较图BC添加剂量内阻内阻比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值过充电时不安全行为的发生机理过充时正极电势随过充程度的增加而迅速上升当电压超过电解液的分解电压时(约V)造成电解液的氧化分解并放出大量的热引起电池温度的升高。当电池温度达到℃时SEI膜开始分解引发电解液同阳极LixC放热反应促使电池温度继续上升。当电池内部局部温度升高到℃以上时阴极物质发生分解析氧且过充堆积在负极上的过剩金属锂会迅速融化并继续同电解液发生剧烈反应产生大量的热量并形成高内压。从而导致发生爆炸、燃烧等不安全行为。因此过充时电解液在过充正极表面的氧化分解是引起电芯温度升高并导致热失控的根本原因。explosion图表电压电芯表面温度时间min电压v温度℃CV过充时温度和电压变化趋势注液量ABBBCCC封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量备注烘干水分损失主要是美纹纸胶水的烘干大约~g故电液量一般在~gBC注液量APagePBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图容量A添加剂实验数据组别ABBBCCC容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻平均差值平均容量BC平台BC内阻BC容量BC添加剂量容量容量比较图热冲击BC添加剂量平台平台比较图过充BC添加剂量内阻内阻比较图安全A热冲击数据ABBBCCC时间电压点温箱温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温表温电压点温箱温表温备注只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m安全箱温表温点温时间温度B升温曲线比较图循环箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图综合APageP电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度A升温曲线比较图电压点温时间电压温度A热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图AABBBBBBCCCCCC时间电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度爆炸起火爆炸起火'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃备注只全都爆炸起火B短路爆炸其它九只合格安全阀开B安全阀开起火其它九只合格安全阀开只全都合格只安全阀未开其它均打开C爆炸起火其它九只合格安全阀均打开只合格C安全阀未开其它均打开只合格只打开只未开APageP电压温度时间电压温度A升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图APageP电压温度时间电压温度C升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图安全测试数据表组CV过充CV过充℃热冲击外短路AA、A、A、A全都爆炸起火最高温度℃A、A短路A、A、A、A爆炸最高温度℃,A合格最高温度℃升温速率℃mA、A、A、A全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B短路爆炸最高温度℃升温速率℃m,B、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B安全阀开起火最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、BB、B、B、B、B、B都安全其中B、B未开其它安全阀都开启最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C九只合格安全阀全开C短路爆炸起火最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C安全,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C、C全都合格除C未开以外其它均开启最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格C只合格C、C、C、C、C安全阀未开C、C、C、C、C阀开最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格剖析电芯B:绝缘片全熔正极最里圈隔膜熔断负极面隔膜折痕处较多朱红色粘结物可能为负极粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜有熔穿孔洞负极面隔膜折痕处有少量红色粘结粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜完好C:同BC:同BC:同BA:绝缘片未熔电芯顶底隔膜未熔结负极头部隔膜轻微收缩B:同AB:同上负极头部隔膜稍有收缩B:同BC:绝缘片轻微粘在隔膜上顶底隔膜粘结在一起正极头部隔膜变形C大电流%前内阻后内阻AAAAA平均BBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCC容量内阻差值BCABBBCCC周平台BBCC周平台BBCC大电流B初始容量BCC电导率B内阻差BCCABBBCCC周次容量各组分循环容量下降趋势图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图循环前循环后组别内阻循环前后内阻变化比较图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值A性能数据总结表电液量BC容量BC平台BC内阻BC周平台BC周平台BC电导率BCBCBC初始容量BC内阻差BCBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图BC添加剂量容量容量比较图BC添加剂量平台平台比较图BC添加剂量内阻内阻比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值热冲击时不安全行为的发生机理随着温度的升高SEI膜会破裂导致嵌锂或未嵌锂的碳材料和LiPF放热反应的发生。而当温度升高到℃左右时以LiPF为电解质的EC基体系的电解液将发生分解使得电芯的安全性能进一步降低。当温度达到℃以上时电压波动很大继而降为零经分析为隔膜收缩破裂引起短路此后温度急剧上升到℃时电芯爆炸。所以隔膜设计必须注重。explosion图表烘箱温度电芯温度电压时间min温度℃电压v热冲击时电压和温度变化趋势数据电芯上烘箱烘箱电芯上烘箱电芯上电压时间烘箱温度电芯温度电压数据烘箱电芯上图表APageP烘箱温度电芯温度电压时间min温度℃电压v热冲击时电压和温度变化趋势数据数据电芯上烘箱温度时间热冲击时电芯温度变化情况烘箱电芯上电芯在热冲击时温度变化情况型号:烘箱批号:HX()状态:温度校正日期:时间表头温度表表时间表头温度表表HX时间表头温度表表时间表头温度表表备注型号:A批号:C状态:未化成日期:时间表头温度表表时间表头温度表表时间表头温度表表时间表头温度表表备注型号:A批号:C状态:满充电()日期:时间表头温度表表时间表头温度表表时间表头温度表表时间表头温度表表备注型号:A批号:C状态:满充电日期:时间表头温度表表时间表头温度表表时间表头温度表表时间表头温度表表备注型号:批号:状态:校正烘箱()日期:时间表头温度表表时间表头温度表表时间表头温度表表时间烘箱温度表表备注型号:A批号:AQ状态:满日期:时间烘箱温度表表时间烘箱温度表表爆炸时间烘箱温度表爆炸表时间烘箱温度表表备注空白负极胶顶胶型号:AA批号:AQLAQH状态:满日期:时间烘箱温度表表时间烘箱温度表爆炸表爆炸时间烘箱温度表表时间烘箱温度表表备注表:AQL(力神)表:AQH(华光)型号:A批号:AQ状态:满日期:时间烘箱温度表表时间烘箱温度表表时间烘箱温度表表时间烘箱温度表未爆表泄露备注空卷极普胶型号:A批号:AQ状态:满日期:时间烘箱温度表表时间烘箱温度表表时间烘箱温度表停表爆炸时间烘箱温度表表备注空卷极高胶型号:A批号:AQA状态:满日期:时间烘箱温度表(芯)电压时间烘箱温度表表时间烘箱温度表表时间烘箱温度表表备注李极片(静置天)型号:A批号:AQB状态:满日期:时间烘箱温度表(芯)电压时间烘箱温度表表时间烘箱温度表爆表时间烘箱温度表表备注表头温度表表时间温度#烘箱校正曲线电压电芯温度电压值电压随时间变化趋势图电压内短路不安全行为的发生机理厂家在发货前已经剔除了微短路的电芯市场上电芯的不安全行为主要是由潜在微短路引起的。使用时随着电池的每一次充放电电池厚度要经历一个膨胀收缩的过程此时如存在粉尘、毛刺或锂枝晶则其可能因受到挤压而刺穿隔膜导致内短路的发生从而引起安全事故。除了以上一些安全测试外重物冲击、针刺和挤压等也是需要时常注意的几个安全测试项。但此几项都是破坏性实验只要电芯的材料、结构设计和生产过程没有出现异常一般情况下都是安全的。第二部分内短路一、内短路产生的原因就材料体系的使用而言正常情况下对于电芯的不安全行为影响不是很大。而真正影响安全性能的主要是由内短路引起的热失控造成的所以内短路的控制是非常重要的。而内短路的产生主要是由电芯设计、生产控制的不合格而造成的。短路后瞬间电流大温度急剧升高最后由热失控而产生一系列的不安全现象。引起内短路的因素A、粉尘B、正负极电极片的错位C、电极片的质量(毛刺)D、析锂(锂枝晶)E、电解液分布不均匀内短路的发生:A、外界引发式:不正常使用引起的内短路B、自发式:正常使用时的内短路二、内短路的控制电极片质量控制活性物质分布均匀无毛刺无颗粒无脱浆无缺陷极片粉尘控制生产环境粉尘控制电极片除尘卷绕防尘架的应用设计上考虑隔膜的收缩率在电芯不合理使用而产生热量后隔膜横向、纵向方向上的收缩是必须考虑的否则可能由于隔膜的收缩而使得电芯内部正负极接触而发生内短路使电芯的不安全性大大提高。图表宇部三井CGD东燃温度℃收缩率隔膜长度向随温度收缩情况原始数据均值UBE容量平台内阻厚度UBE容量平台内阻厚度CG容量平台内阻厚度DSM容量平台内阻厚度SJ容量平台内阻厚度SJ容量平台内阻厚度NTK容量平台内阻厚度DR容量平台内阻厚度SJ容量平台内阻厚度编辑数据UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ容量平台内阻合计排名SJUBECGSJUBEDRNTKSJDSM电性能UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJUBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJUBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJCVUBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压爆炸短路短路爆炸热冲击时间烘箱温度UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR收缩性能连续加温(一组隔膜在不同的温度下加温)隔膜长度方向收缩率隔膜宽度方向收缩率NTKNTKDSMDSM分布加温(一个温度一组隔膜)隔膜长度方向收缩率隔膜厚度随温度的变化NTKNTKDSMDSMCGD隔膜宽度方向收缩率NTKDSMCGD收缩性能宇部三井CGD东燃温度℃收缩率隔膜长度向随温度收缩情况图表宇部三井CGD东燃温度℃收缩率隔膜宽度向随温度收缩情况不同隔膜电性能对比图不同隔膜的热收缩趋势图不同隔膜在不同温度下厚度变化趋势图UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ电芯数量容量值容量对比图UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ电芯数量平台值平台对比图UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ电芯数量内阻值内阻对比图UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间温度过充时电芯温度变化情况烘箱温度UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间温度热冲击时温度变化情况UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间电压过充时电芯的电压变化情况宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率隔膜长度方向随温度收缩趋势宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率隔膜宽度方向随温度收缩趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度收缩率隔膜连续加热长度方向收缩趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度收缩率隔膜连续加热宽度方向收缩趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度厚度隔膜在低温下厚度变化趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度厚度隔膜厚度随温度变化趋势宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率较低温度下隔膜长度向随温度收缩趋势宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率较低温度下隔膜宽度向随温度收缩趋势图表宇部三井CGD东燃温度℃收缩率隔膜宽度向随温度收缩情况原始数据均值UBE容量平台内阻厚度UBE容量平台内阻厚度CG容量平台内阻厚度DSM容量平台内阻厚度SJ容量平台内阻厚度SJ容量平台内阻厚度NTK容量平台内阻厚度DR容量平台内阻厚度SJ容量平台内阻厚度编辑数据UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ容量平台内阻合计排名SJUBECGSJUBEDRNTKSJDSM电性能UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJUBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJUBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJCVUBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压爆炸短路短路爆炸热冲击时间烘箱温度UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR收缩性能连续加温(一组隔膜在不同的温度下加温)隔膜长度方向收缩率隔膜宽度方向收缩率NTKNTKDSMDSM分布加温(一个温度一组隔膜)隔膜长度方向收缩率隔膜厚度随温度的变化NTKNTKDSMDSMCGD隔膜宽度方向收缩率NTKDSMCGD收缩性能宇部三井CGD东燃温度℃收缩率隔膜长度向随温度收缩情况图表宇部三井CGD东燃温度℃收缩率隔膜宽度向随温度收缩情况不同隔膜电性能对比图不同隔膜的热收缩趋势图不同隔膜在不同温度下厚度变化趋势图UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ电芯数量容量值容量对比图UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ电芯数量平台值平台对比图UBEUBECGDSMSJSJNTKDRSJ电芯数量内阻值内阻对比图UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间温度过充时电芯温度变化情况烘箱温度UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间温度热冲击时温度变化情况UBESJUBECGDSMSJNTKSJDR时间电压过充时电芯的电压变化情况宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率隔膜长度方向随温度收缩趋势宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率隔膜宽度方向随温度收缩趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度收缩率隔膜连续加热长度方向收缩趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度收缩率隔膜连续加热宽度方向收缩趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度厚度隔膜在低温下厚度变化趋势NTK宇部宇部三井DSM三井温度厚度隔膜厚度随温度变化趋势宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率较低温度下隔膜长度向随温度收缩趋势宇部NTK三井DSM宇部三井温度收缩率较低温度下隔膜宽度向随温度收缩趋势装配控制定位卷针的使用定位槽的使用短路测试控制锂枝晶的控制加强制浆、涂布管理改善极片的一致性和均匀性。控制正负极电极片的搭配电解液的浸润化成控制老化控制第三部分现状描述一、团队介绍随着市场的推动风华锂电一直对产品的安全性能非常重视公司在以前大量工作的基础上于年月专门成立了安全性能改进小组全面的对我们产品的安全性能进行改进并取得了较好的成绩。现将安全性能改进小组成员介绍如下:安全性能改进小组成员及分工二、电芯的安全性能现状一些常用型号电芯的安全性能现状现阶段℃热冲击测试温度曲线看整改后电芯最高温度不超过℃没有引起热失控。电压始终在V以上波动最终电压为V即说明没有造成内短路。图表电压电芯表面温度时间min电压v温度℃热冲击过程中电压温度时间曲线注液量ABBBCCC封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量备注烘干水分损失主要是美纹纸胶水的烘干大约~g故电液量一般在~gBC注液量APagePBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图容量A添加剂实验数据组别ABBBCCC容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻平均差值平均容量BC平台BC内阻BC容量BC添加剂量容量容量比较图热冲击BC添加剂量平台平台比较图过充BC添加剂量内阻内阻比较图安全A热冲击数据ABBBCCC时间电压点温箱温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温表温电压点温箱温表温备注只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m安全箱温表温点温时间温度B升温曲线比较图循环箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图综合APageP电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度A升温曲线比较图电压点温时间电压温度A热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图AABBBBBBCCCCCC时间电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度爆炸起火爆炸起火'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃备注只全都爆炸起火B短路爆炸其它九只合格安全阀开B安全阀开起火其它九只合格安全阀开只全都合格只安全阀未开其它均打开C爆炸起火其它九只合格安全阀均打开只合格C安全阀未开其它均打开只合格只打开只未开APageP电压温度时间电压温度A升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图APageP电压温度时间电压温度C升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图安全测试数据表组CV过充CV过充℃热冲击外短路AA、A、A、A全都爆炸起火最高温度℃A、A短路A、A、A、A爆炸最高温度℃,A合格最高温度℃升温速率℃mA、A、A、A全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B短路爆炸最高温度℃升温速率℃m,B、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B安全阀开起火最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、BB、B、B、B、B、B都安全其中B、B未开其它安全阀都开启最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C九只合格安全阀全开C短路爆炸起火最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C安全,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C、C全都合格除C未开以外其它均开启最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格C只合格C、C、C、C、C安全阀未开C、C、C、C、C阀开最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格剖析电芯B:绝缘片全熔正极最里圈隔膜熔断负极面隔膜折痕处较多朱红色粘结物可能为负极粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜有熔穿孔洞负极面隔膜折痕处有少量红色粘结粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜完好C:同BC:同BC:同BA:绝缘片未熔电芯顶底隔膜未熔结负极头部隔膜轻微收缩B:同AB:同上负极头部隔膜稍有收缩B:同BC:绝缘片轻微粘在隔膜上顶底隔膜粘结在一起正极头部隔膜变形C大电流%前内阻后内阻AAAAA平均BBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCC容量内阻差值BCABBBCCC周平台BBCC周平台BBCC大电流B初始容量BCC电导率B内阻差BCCABBBCCC周次容量各组分循环容量下降趋势图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图循环前循环后组别内阻循环前后内阻变化比较图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值A性能数据总结表电液量BC容量BC平台BC内阻BC周平台BC周平台BC电导率BCBCBC初始容量BC内阻差BCBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图BC添加剂量容量容量比较图BC添加剂量平台平台比较图BC添加剂量内阻内阻比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值现阶段CV过充测试电压在刚开始时迅速上升到V左右继而电压保持平稳min后达到V此后电压急剧上升到V电流降为此过程与添加的防过充添加剂有关。温度变化和电压变化保持了很好的一致性这与电芯内部反应速度有关(添加剂的影响)。电芯的最高温度为℃。图表电压电芯表面温度时间min电压v温度℃过充时电压及温度变化曲线图注液量ABBBCCC封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量封口后压扁后电液量备注烘干水分损失主要是美纹纸胶水的烘干大约~g故电液量一般在~gBC注液量APagePBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图容量A添加剂实验数据组别ABBBCCC容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻容量平台内阻平均差值平均容量BC平台BC内阻BC容量BC添加剂量容量容量比较图热冲击BC添加剂量平台平台比较图过充BC添加剂量内阻内阻比较图安全A热冲击数据ABBBCCC时间电压点温箱温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温电压点温箱温表温电压点温箱温表温电压点温箱温表温备注只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m只合格升温速率℃m安全箱温表温点温时间温度B升温曲线比较图循环箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图综合APageP电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度A升温曲线比较图电压点温时间电压温度A热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线箱温点温时间温度B升温曲线比较图电压点温时间电压温度B热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线电压点温时间电压温度C热冲击电压温度时间曲线箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图箱温表温点温时间温度C升温曲线比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图AABBBBBBCCCCCC时间电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度电压温度爆炸起火爆炸起火'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃'"℃备注只全都爆炸起火B短路爆炸其它九只合格安全阀开B安全阀开起火其它九只合格安全阀开只全都合格只安全阀未开其它均打开C爆炸起火其它九只合格安全阀均打开只合格C安全阀未开其它均打开只合格只打开只未开APageP电压温度时间电压温度A升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度B升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图APageP电压温度时间电压温度C升温升压曲线图电压温度时间电压温度C升温升压曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图安全测试数据表组CV过充CV过充℃热冲击外短路AA、A、A、A全都爆炸起火最高温度℃A、A短路A、A、A、A爆炸最高温度℃,A合格最高温度℃升温速率℃mA、A、A、A全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B短路爆炸最高温度℃升温速率℃m,B、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、B、B、B、B、B、B、B九只合格安全阀都打开B安全阀开起火最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格BB、B、BB、B、B、B、B、B都安全其中B、B未开其它安全阀都开启最高温度℃升温速率℃mB、B、B、B全都合格,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C九只合格安全阀全开C短路爆炸起火最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C安全,表温℃合格CC、C、C、C、C、C、C、C、C、C全都合格除C未开以外其它均开启最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格C只合格C、C、C、C、C安全阀未开C、C、C、C、C阀开最高温度℃升温速率℃mC、C、C、C全都合格,表温℃合格剖析电芯B:绝缘片全熔正极最里圈隔膜熔断负极面隔膜折痕处较多朱红色粘结物可能为负极粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜有熔穿孔洞负极面隔膜折痕处有少量红色粘结粉末B:绝缘片未熔正极头部隔膜完好C:同BC:同BC:同BA:绝缘片未熔电芯顶底隔膜未熔结负极头部隔膜轻微收缩B:同AB:同上负极头部隔膜稍有收缩B:同BC:绝缘片轻微粘在隔膜上顶底隔膜粘结在一起正极头部隔膜变形C大电流%前内阻后内阻AAAAA平均BBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCC容量内阻差值BCABBBCCC周平台BBCC周平台BBCC大电流B初始容量BCC电导率B内阻差BCCABBBCCC周次容量各组分循环容量下降趋势图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图循环前循环后组别内阻循环前后内阻变化比较图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值A性能数据总结表电液量BC容量BC平台BC内阻BC周平台BC周平台BC电导率BCBCBC初始容量BC内阻差BCBC添加剂量电液量各组电液保留量比较图BC添加剂量容量容量比较图BC添加剂量平台平台比较图BC添加剂量内阻内阻比较图ABBBCCC时间电压各组别热冲击电压下降曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间温度各组别热冲击箱温上升曲线图ABBBCCC时间电压升压比较图ABBBCCC时间电压升温比较图CBCBB周B周C周C周添加剂量%容量保持率%添加剂含量对循环的影响趋势图BC添加剂量%容量添加剂含量对初始容量的影响趋势图BBCCBBCC添加剂量%初始平台添加剂含量对初始平台的影响趋势图BC添加剂量电导率电导率趋势图BC添加剂量内阻增值循环前后内阻增值三、与国内各大厂家电芯安全性能的对比三、对中兴供货电芯的安全性能评估汇总五、需要开展和完善的工作极片质量的控制内短路的进一步控制电解液添加剂的使用过充添加剂热稳定性添加剂安全阀泄压装置的完善材料优化体系的选择附两个拍摄记录光碟:A℃热冲击过程BCV过充过程

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