鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2020年11月02日
有關(guān)鋰離子電池安全性能改進(jìn)方向詳解
1電解液
阻燃劑
在原來電解液的基礎(chǔ)上加入阻燃劑,具備可行性,只是特別適當(dāng)?shù)淖枞紕┻€沒有被發(fā)現(xiàn)。佛化物阻燃效果較好,但成本高;烷基磷酸酯,加入電解液后,降低了導(dǎo)電率,阻燃效果也一般,因而不能算是好的選擇;氮化物阻燃效果不明顯,且具毒性,基本不可行。阻燃劑是比較現(xiàn)實(shí)的技術(shù)路線,只是還要時(shí)間和人力的投入。
固體電解質(zhì)
聚合物電解質(zhì),是真正的固態(tài)電解質(zhì)和電解液之間的中間形態(tài),是干態(tài)聚合物電解質(zhì)和電解液的并存狀態(tài)。但聚合物電解質(zhì)在安全性上,比之電解液已經(jīng)有很大提高,在漏液和燃燒性方面都有進(jìn)步。
在新聞中看到,某公司發(fā)明了不燃燒電解液。假如果然如宣傳的那樣,將是革命性的成果。
選擇恰當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)
通過對(duì)電解鹽類型的選擇,減少SEI膜溶解的幾率。
3.2正負(fù)極材料
從改善材料熱穩(wěn)定性的角度出發(fā),選擇分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的材質(zhì)。負(fù)極,關(guān)于碳材料來說,球狀結(jié)構(gòu)比層狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好;跨越種類,尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰又比全部石墨材質(zhì)的負(fù)極穩(wěn)定性好。2.3中所述的各種安全問題,鈦酸鋰都不存在,是當(dāng)前負(fù)極材料中最安全的一種。
正極材料的可選擇范圍并不大,鈷酸鋰,由于穩(wěn)定性差,使用的范圍已經(jīng)越來越小。動(dòng)力鋰電池主流的三種正極材料,磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元材料。從安全性角度考慮,磷酸鐵鋰的安全性最好,錳酸鋰次之,三元相對(duì)較差。
4安全輔助措施
在無法完全解決正負(fù)極材料和電解液的安全隱患的時(shí)候,人們退而求其次,采用一些輔助手段,重要發(fā)揮阻斷、報(bào)警、隔離的用途。這些措施具體包括以下幾種。
安全閥
安全閥的設(shè)計(jì)目的,是當(dāng)電芯內(nèi)部壓力增大到一定值時(shí),期望它開啟,防止電芯爆炸,出現(xiàn)惡劣的影響。但安全閥開啟后,往往伴隨著電解液的泄漏,假如電解液可燃,則是扒了東墻補(bǔ)西墻的效果。在電芯真正發(fā)生熱失控后出現(xiàn)燃燒的階段,安全閥還可能成為小小的火焰噴射器,使得燃燒物質(zhì)在更大范圍內(nèi)傳播。因此,安全閥的設(shè)計(jì)要全面周到的考慮。
溫度敏感電阻
在電信回路或者模組之間的連接導(dǎo)體上新增正溫度系數(shù)的溫度敏感電阻。正常運(yùn)行時(shí),其電阻近似于一段導(dǎo)線,當(dāng)大電流發(fā)生時(shí),受電流熱效應(yīng)的影響,其溫度上升到一定值,內(nèi)阻突然上升,達(dá)到基本阻斷短路電流的目的。這樣的裝置往往只能在外部短路的過程中發(fā)揮效力,關(guān)于內(nèi)短路引起的熱失控,用途較小。
熔斷器
類似于前面所述溫度敏感電阻的用途,只是熔斷器是在遇到大電流后主動(dòng)切斷回路,是一種不可恢復(fù)的安全手段。熔斷器的選取值要預(yù)留比較大的余量,防止誤動(dòng)作帶來的影響。
隔熱墻設(shè)計(jì)
出于隔離熱失控電池的考慮,將整個(gè)電池包分割成若干區(qū)域。某一個(gè)區(qū)域發(fā)生熱失控時(shí),防止其他區(qū)域受到牽連。是一種被動(dòng)減小人員傷亡的手段。
煙霧報(bào)警器和滅火器
目前已經(jīng)在客車上強(qiáng)制應(yīng)用,煙霧報(bào)警器檢測到火警信息,電池管理系統(tǒng)立即啟動(dòng)滅火器噴射滅火劑進(jìn)行滅火。這種方式的效力,往往取決于檢測到危險(xiǎn)發(fā)生的傳感器的敏感性和準(zhǔn)確性。










