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锂离子电池阻燃添加剂

钜大LARGE  |  点击量:3870次  |  2019年06月26日  

锂离子电池己经在小型电子设备中得到了广泛的应用,而电动汽车等领域的应用对电池的安全性提出了更高更新的要求。因此,安全问题已经成为锂离子电池市场创新的重要前提。但是由于目前商业化的锂离子电池仍采用有机电解质溶液,其中所使用的挥发性的碳酸酯类化合物,在电池工作产生温度升高的情况下挥发成为气体积聚在电池壳内,电池壳内压力升高,容易发生爆炸和燃烧。


在电解质溶液中加入某些添加剂,能够使可燃电解液变成难燃或者不燃,降低电池的放热量和自放热率,提高电解液的热稳定性,从而避免电池在过热条件下发生燃烧或者爆炸。该类添加剂称为阻燃添加剂,在电解液中加入一定量的阻燃添加剂是改善电池安全性能的電要途径之一。


目前锂离子电池阻燃添加剂大多为有机磷化物、有机卤化物和磷-卤、磷-氮复合化合物。磷系阻燃剂与非水介质有一定的互溶性,但磷酸酯类阻燃剂黏度较大,会降低电解液的电导率,且电化学稳定性差。卤系阻燃剂主要是有机氟化物,包括氟代碳酸酯和烷基全氟代烷基醚类。


其中,氟代环状碳酸酯具有较好的稳定性,较高的闪电和介电常数,不仅具有一定的阻燃效果,还可优化SEI膜的性质,改善电解液与负极材料的相容性。氟代链状碳酸酯高温稳定性良好,且黏度小,熔点低,低温性能好。某些氟代链状碳酸酯做添加剂时,锂离子电池表现出优良的低温性能。


烷基全氟代烷基醚在针刺实验和过充中没有出现热击穿,大大提高了电池的安全性能。复合阻燃剂同时具备多种阻燃剂的特性,且用量更小,阻燃效果更佳,已经成为现代阻燃剂发展的重要方向。

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充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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