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锂离子电池安全性的研究 被引量:55
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作者 唐致远 陈玉红 +1 位作者 卢星河 谭才渊 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期74-76,共3页
正负极材料、电解液及其添加剂、电池的结构以及制备工艺条件都对锂离子电池的安全性有重要的影响。选择热稳定性好的正负极材料、电解液及其阻燃剂,可以提高电池的热稳定性;在电解液中加入过充保护添加剂,可防止电池的过充;控制好制备... 正负极材料、电解液及其添加剂、电池的结构以及制备工艺条件都对锂离子电池的安全性有重要的影响。选择热稳定性好的正负极材料、电解液及其阻燃剂,可以提高电池的热稳定性;在电解液中加入过充保护添加剂,可防止电池的过充;控制好制备工艺条件以及合理的使用,可防止电池的短路。 展开更多
关键词 锂离子电池 安全性 热稳定性 过充保护 短路保护
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锂离子电池的安全性技术 被引量:29
2
作者 夏兰 李素丽 +1 位作者 艾新平 杨汉西 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第2期328-335,共8页
锂离子电池兼具高比能和高比功率特性,是目前最为理想的动力与储能电源体系。然而,由于存在安全隐患,大容量和高功率锂离子电池的商业化应用受到了很大程度的限制。因此,发展自激发安全保护技术,提高锂离子电池的使用安全性,是近年来锂... 锂离子电池兼具高比能和高比功率特性,是目前最为理想的动力与储能电源体系。然而,由于存在安全隐患,大容量和高功率锂离子电池的商业化应用受到了很大程度的限制。因此,发展自激发安全保护技术,提高锂离子电池的使用安全性,是近年来锂离子电池的研究热点之一。本文简要介绍了几种旨在提高锂离子电池安全性的自激发安全保护技术的作用原理,包括可聚合单体添加剂、氧化还原穿梭剂、电压敏感隔膜和温度敏感电极,分析了这些技术的应用特点和研究现状,并对相关领域的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 安全性 过充保护 电解液添加剂 温度敏感电极
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联苯用作锂离子电池过充安全保护剂的研究 被引量:15
3
作者 肖利芬 艾新平 +1 位作者 曹余良 杨汉西 《电化学》 CAS CSCD 2003年第1期23-29,共7页
 以联苯在高电压下的电聚合反应用于锂离子电池过充保护.实验表明,于电解液中加入的联苯可在4.5~4.75V(相对于Li/Li+)下发生氧化电聚合反应,生成的导电聚合物可使过充的电池自动放电至更安全的充电状态.同时,电聚合产物使电池内阻升...  以联苯在高电压下的电聚合反应用于锂离子电池过充保护.实验表明,于电解液中加入的联苯可在4.5~4.75V(相对于Li/Li+)下发生氧化电聚合反应,生成的导电聚合物可使过充的电池自动放电至更安全的充电状态.同时,电聚合产物使电池内阻升高、内压增大,从而提高了与其联用的保护装置的灵敏度.在正常充放电状态下,联苯的加入基本不影响电池的综合电性能. 展开更多
关键词 联苯 安全保护剂 锂离子电池 电聚合 过充保护
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锂离子电池安全性添加剂 被引量:14
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作者 陈仕玉 王兆翔 +1 位作者 赵海雷 陈立泉 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第4期629-636,共8页
作为锂离子电池的一个重要组成部分,电解质对电池的性能有重要影响。有机电解液功能添加剂是近年来锂离子电池研究中的一个热点。本文介绍了锂离子电池有机电解液阻燃剂和过充电保护剂改善电池安全性的作用机理、特点以及它们的研究应... 作为锂离子电池的一个重要组成部分,电解质对电池的性能有重要影响。有机电解液功能添加剂是近年来锂离子电池研究中的一个热点。本文介绍了锂离子电池有机电解液阻燃剂和过充电保护剂改善电池安全性的作用机理、特点以及它们的研究应用现状,并对各种添加剂的优缺点作了简要评价。 展开更多
关键词 锂离子电池 添加剂 安全性 阻燃剂 过充电保护
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锂离子电池安全材料的研究进展 被引量:11
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作者 王特 蒋立 +3 位作者 田晓录 方彬任 屈龙 李明涛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3132-3142,共11页
锂离子电池因其清洁、充放电快、高能量密度等优点广泛应用于电动汽车。最近,电动汽车起火、爆炸事故引起人们对锂离子电池安全性的担忧。针对锂离子电池电解液易燃、易爆、易泄漏等安全问题,本文综述了电解液中加入阻燃剂磷酸酯、离子... 锂离子电池因其清洁、充放电快、高能量密度等优点广泛应用于电动汽车。最近,电动汽车起火、爆炸事故引起人们对锂离子电池安全性的担忧。针对锂离子电池电解液易燃、易爆、易泄漏等安全问题,本文综述了电解液中加入阻燃剂磷酸酯、离子液体、氢氟醚的最新研究进展及其优缺点。电池如果在过充危险状况下会造成热积累,进而引发电池内部一系列危险副反应。本文还总结了氧化还原保护和电聚合保护两种措施来避免电池过度充电的研究进展。由于锂电池发生危险事故前内部会有一个热积累过程以及随着电池内部温度上升隔膜难以保持其力学性能,本文分别从热响应开关正极材料和安全隔膜两部分阐述了近年来锂离子电池内部热积累的应对策略,以期为最终解决锂离子电池的安全问题指明方向。 展开更多
关键词 锂离子电池安全 安全电解质 过充保护 热响应开关 安全隔膜
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一种锂离子蓄电池过充保护添加剂的研究 被引量:8
6
作者 卜源 袁华 +2 位作者 马晓华 姜明 杨清河 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期298-300,共3页
为了进一步改进锂离子蓄电池的安全性能,研究了在液体电解质中添加环己烷苯(Cyclohexylbenzene,简称CHB)的过充保护作用。对电池进行了恒流充放电和过充实验、循环伏安扫描测试和容量特性测试。实验数据显示,在1mol稝L-1LiPF6/EC+DEC+D... 为了进一步改进锂离子蓄电池的安全性能,研究了在液体电解质中添加环己烷苯(Cyclohexylbenzene,简称CHB)的过充保护作用。对电池进行了恒流充放电和过充实验、循环伏安扫描测试和容量特性测试。实验数据显示,在1mol稝L-1LiPF6/EC+DEC+DMC(体积比1∶1∶1)中添加CHB2.5%和5%(质量分数)时,当外加电压在4.3~5.0V范围内,CHB生成了导电聚合物膜,使正在充电的电池内部形成短路而发生自放电,可把电池电压控制在4.5~4.8V,从而处于更安全的充电状态。在该体系正常充放电过程中,添加CHB对电池容量特性没有不利影响。所以CHB是锂离子蓄电池优良的过充保护添加剂。 展开更多
关键词 锂离子蓄电池 过充保护 添加剂
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高比能电池新材料与安全性新技术的研究进展 Ⅰ.锂离子电池自激发安全保护机制 被引量:7
7
作者 艾新平 曹余良 杨汉西 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期6-10,共5页
安全性问题是阻碍大容量和高功率锂离子动力电池应用的关键.本文以作者课题组近期研究工作为主,简要介绍了几种旨在提高锂离子电池安全性的自激发安全保护机制,包括氧化还原穿梭剂、电压敏感隔膜、温度敏感电极、阻燃性电解液,并分析了... 安全性问题是阻碍大容量和高功率锂离子动力电池应用的关键.本文以作者课题组近期研究工作为主,简要介绍了几种旨在提高锂离子电池安全性的自激发安全保护机制,包括氧化还原穿梭剂、电压敏感隔膜、温度敏感电极、阻燃性电解液,并分析了这些方法的应用特点. 展开更多
关键词 锂离子电池 安全性 电压钳制 阻燃 温度敏感电极
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环己苯过充添加剂在锂离子电池中的应用 被引量:8
8
作者 唐致远 刘强 +1 位作者 陈玉红 贺艳兵 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期476-480,共5页
The application of cyclohexyl benzene(CHB)as the overcharge protection additive in lithium ion batteries was analyzed.Through 1C overcharge testing,battery performance testing, electrochemical impedance testing,electr... The application of cyclohexyl benzene(CHB)as the overcharge protection additive in lithium ion batteries was analyzed.Through 1C overcharge testing,battery performance testing, electrochemical impedance testing,electrolyte conductivity and self-discharge testing,the use of cyclohexyl benzene as the overcharge protection additive and the effect of cyclohexyl benzene on battery performance were investigated.The possible mechanism of cyclohexyl benzene as the overcharge protection addtive was discussed.When the content of cyclohexyl benzene was more than 5%(mass),the battery could be protected from explosion.When the content of the cyclohexyl benzene exceeded 7%(mass),a detrimental effect on battery performance was found.Cyclohexyl benzene could also decrease electrolyte conductivity,leading to increased self-discharge.The proper content of cyclohexyl benzene was between 5%(mass) and 7%(mass). 展开更多
关键词 锂离子电池 过充保护 环己苯
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4-溴苯甲醚用作锂离子电池过充保护添加剂的研究 被引量:7
9
作者 张千玉 张宇婷 +2 位作者 秋沉沉 付延鲍 马晓华 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第15期1713-1717,共5页
通过在锂离子电池电解液中添加4-溴苯甲醚(4-Bromoanisole,简称4BA)来提高锂离子电池的过充保护能力.对电池分别进行了过充实验、循环伏安扫描、红外光谱分析、交流阻抗和容量特性测试,实验结果表明,在1mol?L-1LiPF6/EC+DEC+DMC(质量比1... 通过在锂离子电池电解液中添加4-溴苯甲醚(4-Bromoanisole,简称4BA)来提高锂离子电池的过充保护能力.对电池分别进行了过充实验、循环伏安扫描、红外光谱分析、交流阻抗和容量特性测试,实验结果表明,在1mol?L-1LiPF6/EC+DEC+DMC(质量比1/1/1)中添加5%的4BA(质量分数)时,当外加电压为4.4V(相对于Li/Li+)时,4BA开始发生电聚合反应且生成高分子聚合物膜,使电池内阻增大而阻止电压的升高,从而使电池处于比较安全的状态.该体系正常充放电过程中,添加5%的4BA对电池容量特性基本没有影响,4BA的防过充机理为阻断机理. 展开更多
关键词 锂离子电池 过充保护 添加剂 4-溴苯甲醚
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Self-actuating protection mechanisms for safer lithium-ion batteries
10
作者 Yang Luo Chunchun Sang +3 位作者 Kehan Le Hao Chen Hui Li Xinping Ai 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第7期181-198,共18页
Safety issue is still a problem nowadays for the large-scale application of lithium-ion batteries(LIBs)in electric vehicles and energy storage stations.The unsafe behaviors of LIBs arise from the thermal run-away,whic... Safety issue is still a problem nowadays for the large-scale application of lithium-ion batteries(LIBs)in electric vehicles and energy storage stations.The unsafe behaviors of LIBs arise from the thermal run-away,which is intrinsically triggered by the overcharging and overheating.To improve the safety of LIBs,various protection strategies based on self-actuating reaction control mechanisms(SRCMs)have been proposed,including redox shuttle,polymerizable monomer additive,potential-sensitive separator,thermal shutdown separator,positive-temperature-coefficient electrode,thermally polymerizable addi-tive,and reversible thermal phase transition electrolyte.As build-in protection mechanisms,these meth-ods can sensitively detect either the temperature change inside battery or the potential change of the electrode,and spontaneously shut down the electrode reaction at risky conditions,thus preventing the battery from going into thermal runaway.Given their advantages in enhancing the intrinsic safety of LIBs,this paper overviews the research progresses of SRCMs after a brief introduction of thermal runaway mechanism and limitations of conventional thermal runaway mitigating measures.More importantly,the current states and issues,key challenges,and future developing trends of SRCTs are also discussed and outlined from the viewpoint of practical application,aiming at providing insights and guidance for developing more effective SRCMs for LIBs. 展开更多
关键词 Li-ion battery SAFETY Thermal runaway Thermal protection overcharge protection
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锂离子电池耐过充性的研究进展 被引量:5
11
作者 胡杨 李艳 +2 位作者 连芳 钟盛文 刘庆国 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期462-464,共3页
在电池串、并联使用过程中,锂离子电池的耐过充性在其正常运行时,发挥着重要作用。概述了过充电时电池内部的反应机理和提高电池耐过充性的措施。研究表明:建立内在的过充保护机制,选择具有良好热稳定性的正极材料,可以提高电池的耐过... 在电池串、并联使用过程中,锂离子电池的耐过充性在其正常运行时,发挥着重要作用。概述了过充电时电池内部的反应机理和提高电池耐过充性的措施。研究表明:建立内在的过充保护机制,选择具有良好热稳定性的正极材料,可以提高电池的耐过充性。采用适当的充电模式,避免高倍率充电,可以防止电池爆炸。 展开更多
关键词 锂离子电池 耐过充性 过充保护
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二次锂电池过充电保护添加剂 被引量:4
12
作者 庄全超 武山 +1 位作者 刘文元 陆兆达 《电池工业》 CAS 2003年第4期177-179,共3页
综述了二次锂电池过充电保护添加剂的原理及其特点。介绍了锂的卤化物、金属茂化合物、聚吡啶络合物、芳香族化合物、噻蒽、茴香醚及联(二)茴香醚等过充电保护添加剂的作用机理和特点。
关键词 二次锂电池 过充电保护 添加剂
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锂离子电池非水电解液添加剂的研究进展 被引量:4
13
作者 高菲 戴永年 姚耀春 《电池工业》 CAS 2005年第5期309-313,共5页
近年来的研究表明,添加剂的使用可以显著提高电池的某些性能。综述了目前锂离子电池各种非水电解液添加剂的发展概况,并对SEI成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充电保护以及改善低温性能等的添加剂的性能、作用机理和应用现状分... 近年来的研究表明,添加剂的使用可以显著提高电池的某些性能。综述了目前锂离子电池各种非水电解液添加剂的发展概况,并对SEI成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充电保护以及改善低温性能等的添加剂的性能、作用机理和应用现状分别作了说明。 展开更多
关键词 锂离子电池 电解液 添加剂 成膜 导电性 阻燃 过充电保护
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自动气象站太阳能充放电控制器的研制与应用 被引量:5
14
作者 周方君 周萌 叶福銮 《气象科技》 2012年第5期763-765,共3页
在实际工作中发现区域自动气象站蓄电池存在过充电现象。过充电使蓄电池使用寿命严重缩短,导致自动站无法正常运行。通过自行研制的太阳能充放电控制器在端电压达到蓄电池上限值时停止充电,能有效解决蓄电池过充现象,起到保护蓄电池的... 在实际工作中发现区域自动气象站蓄电池存在过充电现象。过充电使蓄电池使用寿命严重缩短,导致自动站无法正常运行。通过自行研制的太阳能充放电控制器在端电压达到蓄电池上限值时停止充电,能有效解决蓄电池过充现象,起到保护蓄电池的作用。保护器只用太阳能电池的电能而不用蓄电池的电能,无光照(无须保护)时自动停止工作,最大限度地延长采集器工作时间;控制器可即插即用,无须改动采集器中的任何接线,从而保证了区域站的长期稳定运行。 展开更多
关键词 区域自动气象站 太阳能 蓄电池 过充电保护
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高效率双向DC-DC电源模块设计 被引量:4
15
作者 费艳玲 孙士平 +2 位作者 黎子娟 陆蔚 李杰 《长江大学学报(自科版)(上旬)》 2016年第12期36-41,共6页
使用STC12C5A60S2高速单片机为控制器,控制由TPS54340和LM3478芯片组成的降压和升压模块组,实现了一种高效率双向DC-DC变换供电系统。系统实现了UPS电源的功能,采用PID算法实现对电池的恒流充电,充电效率高达91%以上,采用恒压模式对电... 使用STC12C5A60S2高速单片机为控制器,控制由TPS54340和LM3478芯片组成的降压和升压模块组,实现了一种高效率双向DC-DC变换供电系统。系统实现了UPS电源的功能,采用PID算法实现对电池的恒流充电,充电效率高达91%以上,采用恒压模式对电池进行放电(对负载恒压供电),效率高达93%以上。系统同时设计了过充保护功能以及自动切换充放电功能,可实现对输入电压、输出电压和电流的自动监测,可以直接挂接于无人值守的小型太阳能和风能智能监控、照明、信号灯控制等清洁能源应用系统。 展开更多
关键词 双向DC-DC变换 UPS电源 过充保护 自动切换 清洁能源
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电池热管理及电池安全技术 被引量:4
16
作者 陈雪莲 张存善 安然 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第8期1177-1181,共5页
传统方法在保护电池短路与过充过程中存在时延过长的问题,为了合理管理电池热量,提高电池性能,延长电池使用寿命,提出基于热分析模型的电池热量管理与安全保护方法。采用平均密度法和理论法分别计算电池密度和电池比热容等电池热特性参... 传统方法在保护电池短路与过充过程中存在时延过长的问题,为了合理管理电池热量,提高电池性能,延长电池使用寿命,提出基于热分析模型的电池热量管理与安全保护方法。采用平均密度法和理论法分别计算电池密度和电池比热容等电池热特性参数,根据计算结果运用Bernardi生热率模型获取电池生热速率。在此基础上构建电池热分析模型,利用该模型分析差异边界环境中电池在不同生热速率下的生热效果,最后对电池组保护电路进行设计,具体包括充、放电驱动电路、过充保护和短路保护,实现对电池热量的有效管理与安全保护。结果表明该方法可以模拟电池放电升温过程,且与实际情况较为吻合,可以实现电路短路保护和过充保护等功能。 展开更多
关键词 电池 热管理 热参数 生热速率 安全技术 过充保护
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锂离子电池过充电行为的研究进展 被引量:2
17
作者 王力臻 朱继涛 +2 位作者 谷书华 李中东 郭会杰 《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》 CAS 2007年第1期7-9,23,共4页
综述了锂离子电池正极活性材料、充电制度、热稳定性及过充保护添加剂等对锂离子电池过充电行为的影响,指出:优化正极材料的热稳定性、采用合理的充放电制度可防止因电池过充时温度过高而造成安全隐患;选择合理的过充保护添加剂是提高... 综述了锂离子电池正极活性材料、充电制度、热稳定性及过充保护添加剂等对锂离子电池过充电行为的影响,指出:优化正极材料的热稳定性、采用合理的充放电制度可防止因电池过充时温度过高而造成安全隐患;选择合理的过充保护添加剂是提高锂离子电池耐过充性能的主要措施. 展开更多
关键词 锂离子电池 过充电行为 过充保护 热稳定性 添加剂
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电压敏感性隔膜用于锂离子电池可逆过充保护 被引量:3
18
作者 艾新平 林聪 +2 位作者 廖钦林 刘秉东 杨汉西 《武汉大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期149-153,共5页
研制了一种具有电压敏感功能并可为4.20 V级锂电池和锂离子电池提供可逆过充保护的新型复合聚合物膜.这种膜由聚对苯(PPP)和聚苯胺(PAn)膜复合而成,在无掺杂的本征状态下为电子绝缘体;在高的氧化电势下因发生p-掺杂而变成电子导体;在正... 研制了一种具有电压敏感功能并可为4.20 V级锂电池和锂离子电池提供可逆过充保护的新型复合聚合物膜.这种膜由聚对苯(PPP)和聚苯胺(PAn)膜复合而成,在无掺杂的本征状态下为电子绝缘体;在高的氧化电势下因发生p-掺杂而变成电子导体;在正常工作电压下又因脱杂而恢复成电子绝缘体.因而,它可以作为一种电压敏感性隔膜用于防止电池过充.在Li/LiMn2O4模拟电池中的应用研究结果证实,在长时间的过充条件下,这种复合隔膜仍能够有效地钳制电池的充电电压,从而为电池提供可逆的过充保护.在正常充放电条件下,复合隔膜对电池性能没有产生负面影响. 展开更多
关键词 过充保护 电活性聚合物膜 聚对苯(PPP) 聚苯胺(PAn) 电压敏感隔膜
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一种具有过充过载保护功能的蓄电池充电器设计 被引量:2
19
作者 李维 吴兆耀 余波 《四川教育学院学报》 2012年第7期120-121,共2页
设计了一种先恒流后恒压的两阶段式蓄电池充电器,该充电器具有过充保护功能和过载保护功能,输出电压12V,可用于电动车蓄电池充电。
关键词 充电器 过充保护 过载保护
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无线传感器网络节点太阳能蓄电池充放电保护电路 被引量:2
20
作者 王冬冬 闫述 +1 位作者 陈祖爵 严晨哲 《无线通信技术》 2011年第4期48-51,共4页
蓄电池是太阳能供电装置的重要部件。本文设计的蓄电池充放电保护,采用比较器、三极管、分流稳压器等电子器件代替单片机或芯片,降低了自身耗能。在充电保护电路中为防止充电电压过高、增加了稳压支路;在放电保护中增加滞回电路解决了... 蓄电池是太阳能供电装置的重要部件。本文设计的蓄电池充放电保护,采用比较器、三极管、分流稳压器等电子器件代替单片机或芯片,降低了自身耗能。在充电保护电路中为防止充电电压过高、增加了稳压支路;在放电保护中增加滞回电路解决了一般放电保护中振荡造成的电池损坏,使充放电保护功能更完善。实验结果表明:该电路简单、易行,充放电保护动作正确、可靠,适合在维护不便的远程无线传感器网络监测中应用。 展开更多
关键词 铅酸蓄电池 充电保护 放电保护 滞回
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