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        如何提高鋰電池組的安全性能指數

        • 分類:行業資訊
        • 發布時間:2021-02-25 14:07:28
        • 訪問量:

               鋰電池組安全問題一直以來都是廣大消費人群所關注的問題,盡管鋰電安全無法根治,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定性,開發單體自激發熱保護技術,以及系統熱擴展防范技術,就可以有效改善電池系統的安全性。

               一: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。

               二:構建濃度梯度。高鎳正極的不安全,除了本身的熱穩定性不好以外,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,提高電池安全性。

               三:提高SEI膜的穩定性。上文提到熱失效往往是從負極SEI膜的分解開始的,如果我們采用一些方式能提高SEI膜的分解溫度,提高熱穩定性,對鋰離子電池安全性將起到至關重要的作用,F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膜熱穩定性的,提高它的分解溫度。

               四:建立單體自激發熱保護。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變成一個絕緣態,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,即可有效的實現單體電芯的自發熱保護。與之類似的還有一種微球修飾隔膜,溫度升高時微球發生一個熔化,封閉隔膜上的孔道導致電池反應關閉。

               目前,通過電池系統結構設計來保證動力電池的安全性也是所有電池企業和主機廠的工作重點。同時,提高動力電池測試強度也是進一步保障電池安全的關鍵所在。中國汽車技術研究中心專家王芳在動力電池技術峰會上也介紹了1月10號工信部掛在網上征求意見的“電動汽車用動力蓄電池安全要求的強制標準”,與正在執行的標準相比,進一步強化了測試內容。


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