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鋰離子電池安全問題分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年03月09日  

一次鋰電池包裝上標明“禁止充電"是有充分科學依據的,是出于安全角度保護消費者的作法。事實上,鋰錳電池并非完全不能充電。從電化學的原理看:金屬鋰作為電池的負極,二氧化錳作為電池的正極,兩者均要參加鋰電池內部的化學反應。電池放電時的反應為Li+MnO2-R1nOOLi。放電過程中,金屬鋰不斷被消耗,生成化合物MnOOLi。當金屬鋰被安全消耗之后,放電結束,電池的開路電壓也由3.3V降為2.8V。如果用外部電源對電池充電時,電池內會發生放電反應的逆反應,部分MnOOLi開始分解,重新生成Li和MnO,隨著充電的繼續,電池的開路電壓也開始上升,最高可達4.2V。充完電的電池靜置一段時間后,電池內部達到平衡,電池的開路電壓可恢復為正常的3.2-3.5V。由于充電過程生成的MnO2和Li其微觀結構與原來的純物質不完全相同,其活性也不相同。對充過電的電池放電時就會發現其容量比新電池低許多。以常見的CR123A電池為例,一只新的電池用50電阻連續放電,容童可以達到110mAh,約合130分鐘,一只新電池用于照相機拍照,連續閃光和倒帶,至少可拍10卷。而對首次充電的電池,用5Ω電阻連續放電,容量不超過400mAh,約合40分鐘,用于照相機拍照,連續閃光和倒帶,頂多可拍4卷。隨著充電次數的增加,MnOOLi的轉化率越來越低,大約10次之后,電池便很難再充電了。


在專業的教科書上,沒有討論鋰錳電池的可充性,因為理論及事實均證明鋰錳可以充電,但因其活性物質MnOOLi的可逆性差,其循環次數無法達到充電電池的要求.所以不能稱之為二次電池。同樣的道理,堿錳電池和氧化銀電池也不是完全不可充電。事實上堿錳可充電池已經有廠家在少量生產。


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