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如何提升鋰離子電池的安全性?

時(shí)間:2022-10-31 14:07:33來(lái)源:OFweek鋰電網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):?但鋰離子電池的安全問(wèn)題不可小視。多次事故顯示,當(dāng)人們充電不當(dāng)、或者環(huán)境溫度過(guò)高等情況下,極容易引發(fā)鋰離子電池自燃、爆炸,這也成為鋰離子電池發(fā)展過(guò)程中最大的痛點(diǎn)。

       新能源汽車的的優(yōu)勢(shì)就在于相較于以汽油為燃料的車更加低碳環(huán)保。它采用的是非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源,如鋰電池、氫燃料等。鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛,除了新能源汽車之外,手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、移動(dòng)電源、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具等等。

  但鋰離子電池的安全問(wèn)題不可小視。多次事故顯示,當(dāng)人們充電不當(dāng)、或者環(huán)境溫度過(guò)高等情況下,極容易引發(fā)鋰離子電池自燃、爆炸,這也成為鋰離子電池發(fā)展過(guò)程中最大的痛點(diǎn)。

  雖然鋰電池本身的屬性決定了其"易燃易爆炸"的宿命,但并不是完全無(wú)法降低風(fēng)險(xiǎn)和安全性的。隨著電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,無(wú)論手機(jī)企業(yè)亦或是新能源汽車公司,通過(guò)合理的電池管理系統(tǒng)以及熱管理系統(tǒng),電池就能夠保證安全,也不會(huì)發(fā)生爆炸或者自燃現(xiàn)象。

  1、提高電解液的安全性

  電解液與正、負(fù)電極之間均存在很高的反應(yīng)活性,尤其在高溫下,為了提高電池的安全性,提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過(guò)加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。

  根據(jù)添加劑功能的不同,主要可以分為以下幾種:安全保護(hù)添加劑、成膜添加劑、保護(hù)正極添加劑、穩(wěn)定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強(qiáng)浸潤(rùn)性添加劑等。

  2、提高電極材料的安全性

  磷酸鐵鋰以及三元復(fù)合材料被認(rèn)為是成本低廉、“安全性優(yōu)良”的正極材料,有可能在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。對(duì)于正極材料,提高其安全性的常見(jiàn)方法為包覆修飾,如用金屬氧化物對(duì)正極材料進(jìn)行表面包覆,可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸,抑制正極物質(zhì)發(fā)生相變,提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,降低晶格中陽(yáng)離子的無(wú)序性,以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。

  對(duì)于負(fù)極材料,由于其表面的往往是鋰離子電池中最容易發(fā)生熱化學(xué)分解并放熱的部分,因此提高SEI膜的熱穩(wěn)定性是提高負(fù)極材料安全性的關(guān)鍵方法。通過(guò)微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆,可以提高負(fù)極材料熱穩(wěn)定性。

  3、改善電池的安全保護(hù)設(shè)計(jì)

  除了提高電池材料的安全性,商品鋰離子電池采用的許多安全保護(hù)措施,如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險(xiǎn)絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護(hù)電路、專用電池管理系統(tǒng)等,也是增強(qiáng)安全性的手段。

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