山东锂电池废料回收危害及应对措施

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我们的山东锂电池。圆柱电池，软包电池、方形电池等等，完全的找不到传统铅酸电池那样的大块头，这是为什么？  

山东锂电池废料回收能量密度高，锂电池往往不敢设计成大容量。铅酸电池的能量密度在40Wh/kg左右，而锂电池，已经超过150Wh/kg。能量集中度提高，对安全性的要求水涨船高。  

首先，单只能量过高的锂电池，遇到意外，引发热失控，电池内部急剧反应，短时间内，过多的能量无处释放，是非常危险的。尤其在安全技术，管控能力发展还不够充分的时候，每只电池的容量都应该克制。  

其次，被锂电池壳体包裹起来的能量，一旦出现意外，消防员、灭火剂无法触及、无能为力，只能在发生事故时隔离现场，任事故电池自行反应，能量燃尽为止。  

当然，出于安全考虑，当前的锂电池已经设计了多重安全手段。拿圆柱电池为例。  

安全阀，当电池内部反应超出正常范围，温度上升，并且伴随生成副反应气体，压力达到设计值，安全阀自动开启，泄掉压力。安全阀打开的一刻，电池完全失效。  

热敏电阻，有的电芯配置热敏电阻，一旦出现过流，电阻在达到某一个温度以后，阻值陡增，所在回路电流下降，阻止温度的进一步升高。  

熔断器，电芯配备具有过流熔断功能的熔丝，一旦出现过流风险，电路断开，避免恶性事故的发生。  

锂电池不能做成一大只，只好把众多小电芯组织起来，大家劲往一处使，精诚合作，也能带着电动汽车飞起。这时候，就需要面对一个问题，一致性。  

我们日常的经验是，两节干电池，正负极连接起来，手电筒就能发光，有谁管它一致不一致的事情。而锂电池的大规模应用，情形却并非如此简单。  

锂电池参数的不一致主要是指容量、内阻、开路电压的不一致。不一致的电芯串并在一起使用，会出现如下问题。  

1）容量损失，电芯单体组成电池组，容量符合“木桶原理”，比较差的那颗电芯的容量决定整个电池组的能力。  

1. 为了防止电池过充过放，电池管理系统的逻辑如此设置：放电时，当较低的单体电压达到放电截止电压时，整个电池组停止放电；充电时，当比较高单体电压触及充电截止电压时，停止充电。?

为了防止电池过充过放，电池管理系统的逻辑如此设置：放电时，当叫低的单体电压达到放电截止电压时，整个电池组停止放电；充电时，当比较高单体电压触及充电截止电压时，停止充电。  

拿两只电池串联举例。一只电池容量1C，另外一只容量只有0.9C。串联关系，两只电池通过同样大小的电流。  

充电时，容量小的电池必然先充满，达到充电截止条件，系统不再继续充电。放电时，容量小的电池也必然先放光全部可用能量，系统即刻停止放电。  

这样，容量小的电芯始终在满充满放，容量大的电芯却一直使用部分容量。整个电池组的容量总有一部分处于闲置状态。  

2）寿命损失，类似的，电池组的寿命，由寿命比较短的那颗电芯决定。很大可能性，寿命比较短的电芯，就是那颗容量小的电芯。小容量电芯，每次都是满充满放，出力过猛，很大可能先达到寿命的。一直电芯寿命终结，一组焊接在一起的电芯，也就跟着寿终正寝。  

3）内阻增大，不同的内阻，流过相同的电流，内阻大的电芯发热量相对比较多。电池温度过高，造成劣化速度加快，内阻又会进一步升高。内阻和温升，形成一对负反馈，使高内阻电芯加速劣化。  

上面三个参数，并不完全独立，老化程度深的电芯内阻比较大，容量衰减也更多。分开说明，只是想表述清楚它们各自的影响方向。  

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