锂离子电池包的安全性怎么提高？

如何提高锂离子电池包的安全性？

当前引发锂离子电池热失控的因素多种多样，总结起来重要有过热、过充、内短路、碰撞等引起的发热失控。如何提高锂离子电池包的安全性，把热失控的风险降至最低成为人们研究的重中之重。关于单电池来说，其安全性除了与正极材料相关外，还与负极、隔膜、电解液、粘结剂等其他电池组成部分有着很大关系。下面讲述研究者们是如何在电池材料上降低电池热失控风险，提高锂离子电池包安全性。

一、正极材料

出于安全性考虑，正极材料要与电解液的相容性和稳定性好。在过充的情况下，正极的分解反应及其与电解液的反应放出大量热量，造成爆炸。钴酸锂、镍酸锂的热稳定都比较差，镍钴锰酸锂三元材料由于其比容量高、具有较高的比能量密度，成为当下正极材料的理想之选。

二、负极材料

负极材料的热稳定性与负极材料的种类、材料颗粒的大小以及负极所形成的SEI膜的稳定性有关。如将大小颗粒按一定配比制成负极即可达到扩大颗粒之间接触面积,降低电极阻抗,新增电极容量,减小活性金属锂析出可能性的目的。

SEI膜形成的质量直接影响锂离子电池包的充放电性能与安全性,将碳材料表面弱氧化,或经还原、掺杂、表面改性的碳材料以及使用球形或纤维状的碳材料有助于SEI膜质量的提高。解决碳负极材料安全性的方法重要有降低负极材料的比表面积、提高SEI膜的热稳定性。

三、隔膜

锂电人士最近成功的研发出一种新型羟基磷灰石超长纳米线基耐高温锂离子电池隔膜，该电池隔膜除了具有柔韧性高、力学强度好、孔隙率高、电解液润湿和吸附性能优良的特点外，更重要的是热稳定性高、耐高温、阻燃耐火，在700℃的高温下仍可保持其结构完整性。