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如何提升鋰離子電池的安全性? |
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文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2021/5/24 10:25:00 |
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新能源汽車(chē)的的優(yōu)勢就在于相較于以汽油為燃料的車(chē)更加低碳環(huán)保。它采用的是非常規的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源,如鋰電池、氫燃料等。鋰離子電池的應用領(lǐng)域也非常廣泛,除了新能源汽車(chē)之外,手機、筆記本電腦、平板電腦、移動(dòng)電源、電動(dòng)自行車(chē)、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,當人們充電不當、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)險和安全性的。隨著(zhù)電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,無(wú)論手機企業(yè)亦或是新能源汽車(chē)公司,通過(guò)合理的電池管理系統以及熱管理系統,電池就能夠保證安全,也不會(huì )發(fā)生爆炸或者自燃現象。
1、提高電解液的安全性
電解液與正、負電極之間均存在很高的反應活性,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。
根據添加劑功能的不同,主要可以分為以下幾種:安全保護添加劑、成膜添加劑、保護正極添加劑、穩定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強浸潤性添加劑等。
2、提高電極材料的安全性
磷酸鐵鋰以及三元復合材料被認為是成本低廉、“安全性?xún)?yōu)良”的正極材料,有可能在電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中普及應用。對于正極材料,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,提高其結構穩定性,降低晶格中陽(yáng)離子的無(wú)序性,以降低副反應產(chǎn)熱。
對于負極材料,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膜的熱穩定性是提高負極材料安全性的關(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,可以提高負極材料熱穩定性。
3、改善電池的安全保護設計
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措施,如設置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯(lián)具有正溫度系數的部件、采用熱封閉隔膜、加載專(zhuān)用保護電路、專(zhuān)用電池管理系統等,也是增強安全性的手段。 |
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