鋰離子電池安全手冊(DOC 99頁)

第一章 緒論.....4
第一節 鋰離子電池的誕生與發展.....4
1.1 金屬鋰電池的誕生與發展.....4
1.2 鋰離子電池的誕生與發展.....5
1.3 鋰離子電池的工作原理.....6
1.4 鋰離子電池的分類.....6
第二節 鋰離子電池的材料.....7
2.1 鋰離子電池正極材料.....7
2.2.1 層狀LiCoO2.....8
2.2.3 層狀LiNiO2.....9
2.2.4 層狀LiNi1-x-yCoxMnyO2.....9
2.2.5 尖晶石型LiMn2O4.....10
2.2.6 磷酸鹽.....11
2.2 負極材料.....14
2.2.1 天然石墨.....14
2.2.2 人造石墨.....16
2.2.3 中間相瀝青炭微球(MCMB).....16
2.2.4 硬炭材料.....17
2.2.5合金與合金類氧化物負極材料.....17
2.2.6 Li4Ti5O12.....18
2.3 電解液.....18
2.3.1 液體電解液.....19
2.3.2 聚合物電解質.....25
第三節 鋰離子電池的安全性.....28
3.1 安全測試標準.....28
3.2 鋰離子電池的反應.....29
3.3.1 鋰離子電池內的熱反應.....29
3.2.2 電極材料安全性的判斷標準.....31
3.4 改善電池安全性的措施.....32
第二章 安全測試原理.....33
第一節 短路（Short circuit）.....33
1.1 測試過程Test procedure.....33
1.2 短路 Short-circuit mechanism.....33
1.3 解決方案 Solution.....34
第二節 穿釘（Nail penetrate）.....34
2.1 測試過程Test procedure.....34
2.2 穿釘 Nail penetration mechanism.....34
2.3 穿釘時的短路情況.....34
2.3.1 短路分析及結果.....34
2.3.2 內部短路的著火分析.....36
2.4 熱模型分析 Thermal model.....36
2.4.1 模型假設.....36
2.4.2 模型建立.....36
2.4.3 穿釘的內部電流.....37
2.4.4 穿釘時的內部電阻.....39
2.4.5 模型結果.....40
2.5 解決方案 Solution.....45
2.5.1 相關問題Verification.....45
第三節 擠壓（Crush UL1642）.....46
3.1 測試過程Test procedure.....46
3.2 擠壓 Crush mechanism.....46
3.3 解決方案 Solution.....46
第四節 重物衝擊（Impact）.....46
4.1 測試過程Test procedure.....46
4.2 衝擊 Impact mechanism.....46
4.3 解決方案 Solution.....46
第五節 熱箱（HotBox，150℃/30min）.....47
5.1 測試過程 Test procedure.....47
5.2 過熱原理 HotBox mechanism.....47
5.2.1 陽極反應.....49
5.2.2 陰極反應.....53
5.2.3 隔離膜收縮.....57
5.2.4 內阻變化.....59
5.2.5 高溫外部短路.....60
5.3 解決方案 Solution.....61
第六節 過充（Overcharge）.....62
6.1 測試過程Test procedure.....62
6.2 過充原理 Overcharge mechanism.....63
6.2.1 介紹.....63
6.2.2 實驗.....63
6.2.3 結果與討論.....64
6.3 解決方案 Solution.....69
七 附錄.....69
1. DSC 原理.....69
2. ARC加速絕熱量熱儀.....71
3. 熱箱模型程序.....73
4. 穿釘模型程序.....85
Reference.....91
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