热失控成为动力锂电池生产商最为困扰的问题

自燃问题首当其冲，热失控成为电动汽车公司尤其是动力锂电池生产商最为困扰的问题。有研究表明，热失控是引发电动汽车自燃的重要原因之一。我国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示，导致热失控的原因中，正极释氧、负极析锂、隔膜崩溃是三个重要原因。

理论上讲，除了机械碰撞、充电过充等操作问题，正极和负极结合的时候，负极被氧化，正极释氧与负极反应剧烈放热，也可能导致热失控。而随着隔膜性能的不断增强、正极三元材料镍含量不断提高、释氧温度不断下降，正极材料热稳定性也会随之降低。

此外，欧阳明高表示，全生命周期安全性中最重要的影响因素就是析锂，假如没有析锂衰减，电池安全性并不会变差。同样是析锂，析锂的多少导致的结果明显不一样，析锂多的放热量大，析出锂会直接跟电解液发生剧烈反应，引发大量温升，将直接诱发热失控。

一位从事锂离子电池研究的工程师十月十日在接受新京报记者采访时表示，假如锂离子在析出的过程中不能完全嵌入阴极材料，使得部分锂沉积在阴极材料表面，形成尖锐的峰状结构，进一步发展就容易刺穿隔膜，导致电池内部短接，进而热失控引发燃烧爆炸。

古迪纳夫曾在2017年二月接受访谈时表示，关于电动汽车中的锂离子电池而言，问题就在于它使用的易燃性电解液，除了易燃性外，当金属锂和盐析出形成枝晶之后，很容易刺穿隔膜导致内部短路，引发燃烧;同时，锂离子电池保持长寿命的工作电压很有限。

古迪纳夫认为，锂离子电池的安全问题目前还是比较明显，过度充电等问题很容易造成锂离子电池的安全性出现问题。此外，管理好电池也是电动汽车使用时的一大笔支出。

全固态电池时代即将来临

吉野彰认为，锂离子电池未来应用于电动汽车等势必会有更多进展，假如将锂离子电池应用于新用途、新领域时，必须进行技术改良，但关于锂离子电池还有很多未知事项。

古迪纳夫正在进行的全固态电池研究，便是对锂离子电池未知事项的探寻。

全固态电池将原先的液态有机电解质换成一种全新的固态电解质。固态电解质不仅能够保证原有的储电性能，还能防止枝晶问题的产生，而且更安全，更廉价。目前困扰锂离子电池的安全问题都将因为全固态电池的出现而改善或解决。

在固态电解质选择上，葡萄牙物理学家布拉加为其供应了一种具有良好的锂离子传导能力的玻璃，古迪纳夫立即将这种玻璃引入到全固态电池的研发中。

目前，全固态电池的研发已初露端倪，相关成果已经在多个权威刊物上得以展现。锂离子电池甚至是动力锂电池的未来正在被这位97岁的科学家所改变着。

国内方面，宁德时代在聚合物和硫化物基固态电池方向分别开展了相关的研发工作并取得了初步进展;国轩高科已在日本研究院开展相应固态电池技术研发。

而万向一二三和材料公司IonicMaterials对外宣布，共同开发出一款具有高能量密度、高安全且不使用易燃液体电解质的电池。此外，赣锋锂业与中科院宁波材料所合作共建的“固体电解质材料工程中心”也已经在全固态电池无锂征集研究方面取得进展。

国外方面，由日本新能源产业技术综合开发机构牵头投资100亿日元，丰田、本田、日产、松下等23家日本汽车、电池和材料公司，以及京都大学、日本理化学研究所等15家学术机构将共同参与研究，计划到2022年全面掌握全固态电池相关技术。

而固态电池作为动力锂电池未来的发展方向，尽管技术层面已经取得一定程度的突破，但目前的生产制备成熟度还要加强，规模化、自动化的生产线还要进一步研发，距离产业商业化还有一定的距离。

有业内人士分析认为，目前产业布局才刚刚开始，要想真正实现小规模量产预计在2020年以后，大规模应用则要更长的时间。