鋰離子電池過充特性

　　電極材料對過充行為的影響

　　不同負極材料在過充條件下熱效應(yīng)不同。MacNei等［2］ 研究了在相同的充電條件下，不同負極材料的熱效應(yīng)實驗結(jié)果表明：人造石墨放熱速率遠大于MCMB、碳纖維、焦炭。原因是人造石墨層間距小，鋰離子脫嵌產(chǎn)生的熱效應(yīng)大。周震濤等［3］ 分別以天然石墨、改性天然石墨、MCMB為負極材料，相同的正極材料組裝成電池，實驗發(fā)現(xiàn)，過充電所達到的最高電壓、最高溫度和最高充電容量相差都很小，說明負極材料的種類對鋰離子電池過充電的行為影響很小。不同正極活性材料其耐過充行為不同，材料的包覆改性對其耐過充行為有較大影響。王靜等［4］ 對LiCoO2， LiNiO2， LiMn2O4和包埋鎳酸鋰等正極活性物質(zhì)進行了過充試驗研究，發(fā)現(xiàn)包埋鎳酸鋰材料的耐過充性能較好，當(dāng)組裝的電池以 1 C充電至10 V時， 電池既沒有短路也沒有爆炸，尖晶石型 LiMn2O4材料發(fā)生短路，而以LiCoO2，LiNiO2組裝的電池都發(fā)生了爆炸。Leising等人［5］ 研究了正負極比例對電池過充性的影響發(fā)現(xiàn)電池爆炸溫度隨正極活性物質(zhì)的增加而降低，電池的過充安全性主要取決于正極的量與負極的量無關(guān)。由此可見，電池正極活性材料的穩(wěn)定性很大程度上影響了電池的耐過充性能，選擇具有良好穩(wěn)定性的正極活性材料，可以提高電池的耐過充性。

　　過充時，電池電極材料和電解液分解等副反應(yīng)的發(fā)生使內(nèi)部溫度過高，造成電池?zé)崾Э?，最終導(dǎo)致安全問題。呂東生等［8］ 用交流阻抗法結(jié)合循環(huán)伏安法研究了LiMn2O4粉末微電極過充電對LiMn2O4/LiPF6-（EC+DEC）溶液界面性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：電荷傳遞電阻Rct隨過充電時間的增加而增加，而表面膜電阻Rf基本不隨過充電時間變化。