锂电池回收安全问题

时间：2019-11-05 作者：91再生来源：91再生网

　　锂电池回收的危险性

　　锂离子电池从其自身的化学特性和体系组成上，决定了其是一种具有潜在危险的化学电源。

　　化学活性高

　　锂是元素周期表第二周期第I主族元素，具有极活泼的化学性质。

　　能量密度高

　　锂离子电池比能量极高（≥140Wh/kg），是镍镉、镍氢等二次电池的数倍，若发生热失控反应，就会放出很高的热量容易导致不安全行为的发生。

　　采用有机电解质体系

　　有机电解质体系的有机溶剂是碳氢化合物，分解电压较低，易发生氧化，并且溶剂易燃；若出现泄漏等情况，则会引起电池着火，甚至燃烧、爆炸。

　　副反应概率大

　　锂离子电池在正常使用的过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应。但在某些条件下，如对其过充电、过放电或过电流工作时，就很容易会导致电池内部发生化学副反应；该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量的气体，使电池内部的压力迅速增大后爆炸起火而导致安全问题。

　　电极材料的结构不稳定

　　锂离子电池过充电反应会使正极材料的结构发生变化而使材料具有很强的氧化作用，使电解液中的溶剂发生强烈的氧化；并且这种作用是不可逆的，反应引发的热量如果积累则会存在引发热失控的危险。

　　锂离子电池产品安全问题原因分析

　　锂离子电池产品经过30年的产业化发展，安全技术取得了长足的进步，有效地控制了电池内副反应的发生，保证了电池的安全性。但是，随着锂离子电池的使用越来越广泛，能量密度越来越高，近年来还是屡屡发生爆炸伤人或因安全隐患召回产品等事件。我们总结造成锂离子电池产品安全问题的原因主要有以下几点：

　　电芯材料问题

　　电芯所用的材料包括：正极活性物质、负极活性物质、隔膜、电解质和外壳等，材料的选用和所组成体系的匹配决定着电芯的安全性能。在选用正、负极活性材料和隔膜材料时，厂家没有对原材料特性和匹配性进行一定的考核，造成了电芯安全性的先天不足。

　　生产工艺问题

　　电芯原材料检测不严，生产环境差，导致生产中混入杂质，不仅对电池的容量有较大的不利，对电池的安全性也有很大的影响；另外，电解液中如果混入了过多的水分，可能就会发生副反应而增大电池内压，对安全造成影响；由于生产工艺水平的限制，在电芯的生产过程中，产品无法达到良好的一致性，比如电极基体平整度差、电极活性材料出现脱落、活性材料中混入其它杂质、极耳焊接不牢、焊接温度不稳定、极片边缘有毛刺以及关键部位无使用绝缘胶带等问题，都可能会对电芯的安全性带来不利的影响。

　　电芯设计缺陷，安全性能降低

　　锂电池回收在结构设计上，许多对安全有影响的关键点没有被厂家重视，如关键部位没有绝缘胶带，隔膜设计没有留有余量或余量不足，正负极容量比设计不合理，正负极活性物质面积比设计不合理，极耳长度设计不合理等，这些都可能对电池的安全性埋下隐患。另外在电芯的生产过程中，一些电芯生产厂家为了节省成本和提高性能，尽量节省和压缩原材料，如减少隔膜面积、减薄铜箔、铝箔以及不使用泄压阀、不使用绝缘胶带等，这些都会降低电池的安全性。

　　能量密度过高

　　目前市场上都在追求更高容量的电池产品，厂家为了增加产品竞争力，不断提高锂离子电池的体积比能量，这在很大程度上增加了电池的危险性。

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