本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域,尤其涉及一種提高鋰離子二次電池安全性的方法。
背景技術(shù):鋰離子二次電池因具有比容量高、工作電壓高、工作溫度范圍寬、自放電率低、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)污染和重量輕等優(yōu)點(diǎn),已被業(yè)界廣泛應(yīng)用。隨著鋰離子二次電池的需求量日益增大,相關(guān)安全事故頻見(jiàn)報(bào)道,其中過(guò)充事故也屢見(jiàn)不鮮,如何提高安全性能已成為鋰離子二次電池的研究重點(diǎn)。過(guò)充作為電池濫用一種常見(jiàn)現(xiàn)象,已被廣泛研究。過(guò)充過(guò)程中電壓升高到一定程度,會(huì)導(dǎo)致電池正極材料結(jié)構(gòu)破壞,電解液劇烈分解,電池急劇產(chǎn)熱,導(dǎo)致電池出現(xiàn)脹氣、起火甚至爆炸等后果。因此為避免發(fā)生安全事故,在過(guò)充過(guò)程中將電池電壓控制在一個(gè)安全的范圍內(nèi)極為重要。對(duì)此現(xiàn)有技術(shù)也提出了多種方案,用以提高鋰離子二次電池的過(guò)充性能。如公開(kāi)號(hào)為CN102800868A中提出將氧化銅或氧化亞銅加入到正極極片中,當(dāng)電池過(guò)充時(shí),氧化銅或氧化亞銅會(huì)發(fā)生作用,使得電池電壓下降到一個(gè)較低的電壓狀態(tài)并能長(zhǎng)期保持,然而這種方法會(huì)降低電池的能量密度,尤其在過(guò)充的倍率較大時(shí)更為嚴(yán)重;另外,采用氧化還原穿梭電對(duì)發(fā)展電池內(nèi)在抗過(guò)充機(jī)制也是一種常見(jiàn)的做法,如LiI和二茂鐵,2,5-二叔丁基-1,4-二甲氧基苯(電池技術(shù).36,172,(2012))等。該方法可以應(yīng)付小倍率過(guò)充電的情形,但同時(shí)也會(huì)損失電池的電化學(xué)性能;而當(dāng)出現(xiàn)較大倍率過(guò)充電時(shí),由于受到溶解度,遷移速率和電化學(xué)性能的限制,氧化還原電對(duì)就會(huì)暴露出電流鉗制能力不足的先天缺陷,從而無(wú)法對(duì)電池提供足夠的過(guò)充保護(hù)。另外,其他常見(jiàn)的相關(guān)技術(shù)還有電壓敏感隔膜(武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版).52,149(2006))和內(nèi)短路添加劑(電源技術(shù).32,603(2008))等,前者受制于制備工藝成本和適宜電壓的氧化還原電對(duì)的遴選,后者的難點(diǎn)則在于對(duì)電池電化學(xué)性能的不良影響,以及應(yīng)對(duì)較大倍率的過(guò)充的能力。對(duì)于用于移動(dòng)設(shè)備的鋰離子二次電池,通常情況下在該移動(dòng)設(shè)備或者電池組中已配置了相應(yīng)的保護(hù)裝置,可以有效的提高電池的安全性。但值得注意的是,在PTC元件未能順利啟動(dòng)或保護(hù)電路失效的情況下,預(yù)備的安全裝置則彰顯其必要性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種提高鋰離子二次電池安全性的方法,該方法將夾具片對(duì)電池表面施加適宜的壓強(qiáng),提高電池的抗過(guò)充能力,使得過(guò)充電壓始終在安全范圍內(nèi),避免了電池出現(xiàn)熱失控的現(xiàn)象。為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種提高鋰離子二次電池安全性的方法,包括以下步驟:步驟一、制作對(duì)鋰離子二次電池表面進(jìn)行均勻施壓,并方便調(diào)節(jié)壓強(qiáng)大小的夾具片;步驟二、將所述夾具片配置于鋰離子二次電池的上下表面,然后將所述夾具片與使用所述鋰離子二次電池的設(shè)備固定連接。所述夾具片的形狀為矩形,所述夾具片的長(zhǎng)邊方向與所述鋰離子二次電池的極耳延伸方向平行或垂直。所述夾具片與所述鋰離子二次電池的接觸面的面積占所述鋰離子二次電池的面積的5~100%。所述夾具片與所述鋰離子二次電池的接觸面的面積占所述鋰離子二次電池的面積的20~60%。所述夾具片施加于所述鋰離子二次電池的表面的壓強(qiáng)為0.01~0.6MPa。所述夾具片施加于所述鋰離子二次電池的表面的壓強(qiáng)為0.1~0.4MPa。所述夾...