随着节能环保要求的逐渐严格，港口机械电能使用逐渐普遍。作为港区主要流动机械，RTG锂离子电池供电系统一般选用高容量的动力型锂离子电池，但是在滥用工况下，锂离子电池材料热稳定性受到破坏，致使内部材料之间发生化学反应，释放大量的热和气体，引发电池热失控，最终导致燃烧和爆炸。锂离子电池潜在的安全问题是阻碍其在 RTG上大规模应用的主要原因之一。今天就一起对影响RTG锂离子电池供电系统使用安全的因素进行分析，并从锂离子电池的材料选用、充放电管理、热管理等方面，提出提高锂离子电池使用安全性的措施。

锂离子电池滥用的危害性

温度过高。在高温条件下，若锂离子电池内部热量生成速度大于散热速率，锂离子电池温度将不断升高，致使电池内部有机物分解（例如隔膜、电解液、负极材料、正极材料热分解）和电池内压升高，引起电池燃烧、爆炸。

温度过低。在低温条件下，锂离子电池内锂离子的沉积速度可能大于嵌入速度，导致金属锂沉积在电极表面，产生的锂枝晶会刺透隔膜，导致短路，引起电池燃烧、爆炸。

过充电。锂离子电池在过充电时，电压将升高，正极活性材料晶体塌陷，造成锂离子脱嵌通道受阻。此时，锂离子电池内阻急剧升高，产生大量气体和热量，使电池温度和内压急剧上升，引起电池燃烧、爆炸。

过放电。锂离子电池在过放电时，锂离子电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，电池容量会明显衰减。过放电还会导致负极的铜集流体溶解沉积，溶解的铜元素在充电的过程中会再次在负极表面析出，产生的金属铜枝晶可能会刺穿隔膜，引起正负极短路。

过负荷。锂离子电池在大电流放电过载使用时会导致电池极耳熔化、控制电路的导线和电子元器件损坏。

提高锂离子电池本质安全的措施

改善正极材料热稳定性。在高温条件下，锂离子电池正极材料与电解液之间的反应是引起电池安全问题的主要原因之一。为了提高锂离子电池正极材料热稳定性，目前主要采用优化合成条件、改进合成方法和使用改性电极材料等方式来实现。

提高电解液安全性。改进锂离子电池电解液，使其难以燃烧甚至不燃烧，从而提高电解液安全性。锂离子电池电解液是由锂盐和有机溶剂组成的混合液，目前主要通过提高电解液纯度、加入阻燃添加剂、使用新型锂盐、使用新型溶剂等手段来提高锂离子电池电解液的安全性。

优化设计、加强使用管理。通过优化锂电芯安全设计、散热设计来提高锂离子电池制作工艺水平，加强锂离子电池使用过程中充放电管理，以提高锂离子电池使用安全性。

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