atl锂离子电池安全手册

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1、专业资料参考锂离子电池安全手册LIBSafetyHandbookDec.2005目录word格式整理专业资料参考第一章绪论4第一节锂离子电池的诞生与发展41.1金属锂电池的诞生与发展41.2锂离子电池的诞生与发展51.3锂离子电池的工作原理61.4锂离子电池的分类6第二节锂离子电池的材料72.1锂离子电池正极材料72.2.1层状LiCoO282.2.3层状LiNiO292.2.4层状LiNi1-x-yCoxMnyO292.2.5尖晶石型LiMn2O4102.2.6磷酸盐112.2负极材料142.2.1天然石墨142.2.2人造石墨16

2、2.2.3中间相沥青炭微球(MCMB)162.2.4硬炭材料172.2.5合金与合金类氧化物负极材料172.2.6Li4Ti5O12182.3电解液182.3.1液体电解液192.3.2聚合物电解质25第三节锂离子电池的安全性283.1安全测试标准283.2锂离子电池的反应293.3.1锂离子电池内的热反应293.2.2电极材料安全性的判断标准313.4改善电池安全性的措施32第二章安全测试原理33第一节短路（Shortcircuit）331.1测试过程Testprocedure331.2短路Short-circuitmechanis

3、m331.3解决方案Solution34第二节穿钉（Nailpenetrate）342.1测试过程Testprocedure342.2穿钉Nailpenetrationmechanism342.3穿钉时的短路情况342.3.1短路分析及结果342.3.2内部短路的着火分析362.4热模型分析Thermalmodel362.4.1模型假设362.4.2模型建立362.4.3穿钉的内部电流37word格式整理专业资料参考2.4.4穿钉时的内部电阻392.4.5模型结果402.5解决方案Solution452.5.1相关问题Verifica

4、tion45第三节挤压（CrushUL1642）463.1测试过程Testprocedure463.2挤压Crushmechanism463.3解决方案Solution46第四节重物冲击（Impact）464.1测试过程Testprocedure464.2冲击Impactmechanism464.3解决方案Solution46第五节热箱（HotBox，150℃/30min）475.1测试过程Testprocedure475.2过热原理HotBoxmechanism475.2.1阳极反应495.2.2阴极反应535.2.3隔离膜收缩57

5、5.2.4内阻变化595.2.5高温外部短路605.3解决方案Solution61第六节过充（Overcharge）626.1测试过程Testprocedure626.2过充原理Overchargemechanism636.2.1介绍636.2.2实验636.2.3结果与讨论646.3解决方案Solution69七附录691.DSC原理692.ARC加速绝热量热仪713.热箱模型程序734.穿钉模型程序85Reference91word格式整理专业资料参考第一章绪论第一节锂离子电池的诞生与发展1.1金属锂电池的诞生与发展在所有元素中,

6、锂是自然界中最轻的金属元素，同时具有最负的标准电极电位(-3.045Vvs.SHE)。这两个特征结合在一起使得该元素具有很高的能量密度，理论比容量达到3860mAh/g，而锌和铅分别只有820mAh/g和260mAh/g[参考文献1.C.A.Vincent,SolidStateIonics,134,159(2000).]。由于锂的标准还原电位很低，在水中热力学上是不稳定的，因此实际锂电池的应用必须依赖于合适的非水体系电解液的发展。锂电池的产生可以追溯到1958年加利福尼亚大学W.Harris的博士论文。论文的题目是环状酯中的电化学（E

7、lectrochemistryinCyclicEsters），主要是研究碳酸丙烯酯（PC）与其电解液。锂电池的概念最早来自日本，Matsuchita公司于1970年研制出Li/(CF)n电池[.N.Watanabe,M.Fukuba,U.S.Patent3536532(1970).]。后来，性能更好、价格更低的Li/MnO2体系代替了Li/(CF)n体系，直至今天，这种电池仍被我们大量使用。我们仍在使用的一次体系还包括Li-I2电池、Li-SOCl电池和Li-FeS2电池等。锂电池具有高容量、低自放电率和倍率性能好等优点，在很多领域得

8、到应用，如手表、电子计算器和内置医疗器械等，它在军事上的地位更为重要。在1970-1985年之间，锂电池领域发生了两件重要的大事。第一件就是固体电解质中间相(SEI膜)的提出。试验中发现，在以PC、γ-BL等为溶剂的电解