怎么提高鋰離子電池組的安全性？

當前引發鋰離子電池熱失控的因素多種多樣，總結起來重要有過熱、過充、內短路、碰撞等引起的發熱失控。怎么提高鋰離子電池組的安全性，把熱失控的風險降至最低成為人們研究的重中之重。有關單電池來說，其安全性除了與正極材料相關外，還與負極、隔膜、電解液、粘結劑等其他電池包成部分有著很大關系。下面講述研究者們是怎么在電池材料上降低電池熱失控風險，提高鋰離子電池組安全性。

一、正極材料

出于安全性考慮，正極材料要與電解液的相容性和穩定性好。在過充的情況下，正極的分解反應及其與電解液的反應放出大量熱量，造成爆炸。鈷酸鋰、鎳酸鋰的熱穩定都比較差，鎳鈷錳酸鋰三元材料由于其比容量高、具有較高的比能量密度，成為當下正極材料的理想之選。

二、負極材料

負極材料的熱穩定性與負極材料的種類、材料顆粒的大小以及負極所形成的SEI膜的穩定性有關。如將大小顆粒按一定配比制成負極即可達到擴大顆粒之間接觸面積,降低電極阻抗,新增電極容量,減小活性金屬鋰析出可能性的目的。

SEI膜形成的質量直接影響鋰離子電池組的充放電性能與安全性,將碳材料表面弱氧化,或經還原、摻雜、表面改性的碳材料以及使用球形或纖維狀的碳材料有助于SEI膜質量的提高。解決碳負極材料安全性的方法重要有降低負極材料的比表面積、提高SEI膜的熱穩定性。

三、隔膜

鋰電人士最近成功的研發出一種新型羥基磷灰石超長納米線基耐高溫鋰離子電池隔膜，該電池隔膜除了具有柔韌性高、力學強度好、孔隙率高、電解液潤濕和吸附性能優良的特點外，更重要的是熱穩定性高、耐高溫、阻燃耐火，在700℃的高溫下仍可保持其結構完整性。