从获诺贝尔化学奖的“锂电池之父”看锂电池安全检测行业

2019/10/27

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2019年10月9日,诺贝尔奖的最后一个自然科学类奖项揭晓。97岁高龄的约翰·班宁斯特·古迪纳夫教授(John B. Goodenough)、77岁的斯坦利·惠廷汉姆教授(M. Stanley Whittingham)以及71岁的吉野彰教授(Akira Yoshino),因在锂电池发明道路上所做的奠基性贡献,他们荣获今年的诺贝尔化学奖。其中,约翰·班宁斯特·古迪纳夫教授更是被外界誉为“锂电池之父”。

 

众所周知,早期的锂电池主要用金属锂作为电极材料,由于这类电池在使用过程中极易发生燃烧和爆炸,因此无法被广泛使用。为解决这一问题,约翰·班宁斯特·古迪纳夫提出锂离子嵌入、脱出的工作机制,以钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂替代金属锂作为电极材料。这一项成就在当时既提升了电池的安全性问题,同时又降低了电池的制造成本,实现了锂离子电池技术的革命性突破。自此,锂电池行业得到飞速的发展,目前我们所接触的手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器等电子产品都属于锂电池的最大应用群体。

 

然而,随着锂电池的广泛应用,安全事故仍然频出。消费类电子产品和新能源电动车发生的每一起安全事故,都会极大的触动电池从业人员和消费者敏感的神经。面对锂电池安全事故,消费者一般都会将事故原因归罪于电池本身及其系统原因所致。

 

锂电池是一种二次充电电池,它的电池结构由正负极、隔膜、有机电解液以及电池外壳组成。其中正极通常为锰酸锂、钴酸锂或镍钴锰酸锂等活性物质材料,负极的活性物质通常为石墨或近似石墨结构的碳。电池的隔膜是一种经特殊成型具有微孔结构的高分子薄膜,能够使锂离子自由通过而电子无法通过。电池外壳则通常由钢壳、铝壳、铝塑膜等构成。

 

因此,锂电池安全是一个比较宽泛的系统性问题,电池安全仅是整个系统中的一个重要环节。就电池及电源系统来讲,可以从设计、制程管控、安全检测三个方面来解决。深圳维泰克智能仪器有限公司(VEERTEK则主要聚焦于为全球锂电池生产企业提供专业的安全检测解决方案:锂电池微短路检测和软包电池的漏液检测,来有效地解决行业痛点问题。

 

引起锂电池微短路的情况经常发生在锂电池生产制造过程和应用过程中。在锂电池制造过程中,由于搅拌不均匀、来料金属屑、金属焊渣、环境粉尘、毛刺、隔离膜不良、极片错位、极片损伤、设备金属磨损、电解质分布不均等因素引起微短路。 而在应用过程中,会由于析锂长成为锂枝晶刺穿隔离膜等引起微短路。VEERTEK绝缘脉冲检测仪DET-2000/5000/8500为解决上述注液前锂电池的内部微短路问题提供了有效的解决方案。微信图片_20191027163346.png

软包电池的漏液问题,主要由于软包电池的铝塑膜破损、封装不良、电解液在封口残留、折边过分、制程中造成铝塑膜破损等原因所致,因上述原因导致外部空气进入电池内部后会引起电池鼓包、进而使得终端电子产品被鼓气电池变形或撑裂,同时泄漏的电解液也会腐蚀电子元器件。针对这种低浓度的泄露问题,VEERTEKVOC气体检测VTK-181采用可调制PID和UV紫外灯等多项专利技术,对ppb浓度范围内的可挥发性气体进行准确的实时检测,为锂电池生产企业剔除存在漏液问题的产品,确保良品投放市场供消费者放心使用。

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