鋰離子電池包安全性解決方法

針對鋰離子電池在材料、制造和使用過程中的諸多安全隱患，如何對容易出現(xiàn)安全問題的部分進(jìn)行改進(jìn)，是鋰離子電池制造商要解決的問題。

1、提高電解液的安全性

通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決鋰離子電池包電解液的安全隱患。

根據(jù)添加劑功能的不同，重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)浸潤性添加劑等。

關(guān)于溶劑方面，很多研究者提出了一系列新型的有機(jī)溶劑，如羧酸酯、有機(jī)醚類有機(jī)溶劑。另外，離子液體也有一類安全性高的電解液，但是相對普遍使用的碳酸酯類電解液，離子液體的粘度高個數(shù)量級，電導(dǎo)率、離子自擴(kuò)散系數(shù)較低，離實(shí)用化還有很多工作要做。

2、提高電極材料的安全性

磷酸鐵鋰離子電池包以及三元復(fù)合材料被認(rèn)為是成本低廉、安全性優(yōu)良的正極材料，有可能在電動汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。關(guān)于正極材料，提高其安全性的常見方法為包覆修飾，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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低晶格中陽離子的無序性，以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。

關(guān)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，如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險絲、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。