磷酸鐵鋰電池安全性及熱失控如何預防
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-21 10:17
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盡管磷酸鐵鋰電池安全無法根治，但卻是可控可防的，正確面對并積極探索一些新的安全性技術，將有利于促進電池技術進步，比如提高材料/界面熱穩(wěn)定性，開發(fā)單體自激發(fā)熱保護技術，以及系統(tǒng)熱擴展防范技術，就可以有效改善磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的安全性。
⒈表面包覆
正極的熱分解和它引起的析氧主要在于它和界面（電解液）的反應，于是我們可以在正極活性表面包覆熱穩(wěn)定的保護層。比如在高鎳的正極表面包覆磷酸膜或者磷酸鋰以后，可以減少高鎳材料與電解液的直接接觸，從而降低副反應的強度和產熱。常見的包覆材料包括磷酸鹽、氧化物、氟化物，也可以是一些聚合物。
⒉構建濃度梯度
高鎳正極的不安全，除了本身的熱穩(wěn)定性不好以外，更重要的是鎳對電解液的氧化分解作用非常強，而材料本身的放熱量并不是那么大，但是加上電解液以后，它的產熱溫度和產熱量是急劇提高的，原因就是電解液的界面反應占了很大的部分。如果我們將高鎳作為核，用一些低鎳含量的材料作為殼，讓它內外有一個濃度梯度，這樣就有助于降低這個材料界面的反應活性，提高磷酸鐵鋰電池安全性。
⒊提高SEI膜的穩(wěn)定性
上采用一些方式能提高SEI膜的分解溫度，提高熱穩(wěn)定性，對磷酸鐵鋰電池安全性將起到至關重要的作用?，F(xiàn)在的研究表明，一些有機脂類，一些有機磷酸鹽，甚至一些含氟的鋰鹽，他們都是可以有效的來提高負極SEI膜熱穩(wěn)定性的，提高它的分解溫度。
⒋建立單體自激發(fā)熱保護
它的技術原理是利用溫度敏感材料切斷危險溫度下電極上的電子傳輸或離子傳輸，甚至關閉電池反應，從而終止產熱。比如PTC材料，隨著溫度的升高材料會從一個良好的導電態(tài)變成一個絕緣態(tài)，切斷電路。將PTC材料作為極流體的涂層或者作為電極的導電劑或者作為活性物質的表面修飾層，即可有效的實現(xiàn)單體電芯的自發(fā)熱保護。
