怎樣使鋰離子電池更安全？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-02 11:02
點(diǎn)擊量：次
為了避免鋰離子電池過熱，甚至爆炸，除了確保安全的生產(chǎn)環(huán)境和工藝外，鋰電池的安全設(shè)計(jì)、鋰電池的材料安全以及鋰電池的使用細(xì)節(jié)也是確保鋰電池安全的關(guān)鍵因素。
1.安全設(shè)計(jì)
1.安全設(shè)計(jì)
①鋰電池內(nèi)部采用開關(guān)原件。在電池內(nèi)部溫度上升時，阻值隨之上升，溫度過高后停止放電，防止過度放電的情況。
②設(shè)置電池出氣孔。在電池內(nèi)壓上升到一定程度后出氣孔自動打開，保持內(nèi)壓的平衡，防止電池炸裂的情況出現(xiàn)。
2、材料安全
①優(yōu)化電解質(zhì)體系。目前電解液主要為有機(jī)溶劑，難以承受4.5伏以上的高電壓，容易分解產(chǎn)生氣體，造成電池氣脹、破裂或爆炸。同時，充電狀態(tài)下的正負(fù)極材料本身也很活潑，如鈷酸鋰之類的正極材料在過充電或受熱狀態(tài)下容易發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌，并產(chǎn)生顯著的熱效應(yīng)，而含有機(jī)溶劑的鋰化石墨負(fù)極在接觸空氣時也容易燃燒。
極性有機(jī)溶劑電解液難以保障動力鋰離子電池的安全性，而現(xiàn)有的離子液體要么電化學(xué)窗口不夠?qū)?，要么相對分子質(zhì)量和黏度太大，尚不能完全替代有機(jī)溶劑。因此，發(fā)展低溶劑或無溶劑的聚合物電解質(zhì)、無機(jī)有機(jī)復(fù)合電解質(zhì)或無機(jī)固體電解質(zhì)是提高電池安全性的根本舉措。
②提高負(fù)極嵌鋰電位
目前使用的鋰離子電池主要以石墨基材料作為負(fù)極，其嵌鋰電位接近金屬鋰的析出電位，在快速充電時容易造成金屬鋰析出，常以鋰枝晶或鋰粉末狀態(tài)存在，前者會使電池內(nèi)短路，后者會加速電解液分解或與空氣接觸發(fā)生燃燒。提高負(fù)極的嵌鋰電位能有效改善電池的安全性和循環(huán)使用壽命。
與石墨基負(fù)極材料相比，能提高電極電位的材料有硬碳、硅、錫、鈦酸鋰等。
③選擇適當(dāng)材質(zhì)的正負(fù)極隔板材質(zhì)
在溫度上升一定程度后，正負(fù)極隔板材料自動溶解，防止鋰離子通過，停止內(nèi)部的充放電反應(yīng)。
④選用合格的膠黏劑
粘結(jié)劑不合格，產(chǎn)生掉粉，形成毛刺造成隔膜穿刺，內(nèi)部短路，最后導(dǎo)致鋰電池爆炸。
