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电池的安全性应从什么方面提高?

钜大LARGE  |  点击量:1006次  |  2021年01月13日  

提高电池的安全性应从以下几个方面下手:


正极材料


常见的正极材料在温度低于650℃时是稳定的,在充电时处于亚稳定状态,温度升高时发生如下反应。


放出的氧气会使溶剂氧化:


正极是直接与电解液反应还是放出氧气后发生反应有确切的说法吗?


电解液


锂离子电池电解液基本上是有机碳酸酯类物质,是一类易燃物。常用电解质盐六氟磷酸锂存在热分解放热反应。因此提高电解液的安全性对动力锂离子电池的安全性控制至关重要。


LiPF6的热稳定性是影响电解液热稳定的重要因素。因此,目前重要改善方法是采用热稳定性更好的锂盐。但由于电解液本身分解的反应热十分小,对电池安全性能影响十分有限。对电池安全性影响更大的是其易燃性。降低电解液可燃性的途径重要是采用阻燃添加剂。


隔膜


目前,已商品化的锂离子电池隔膜重要有三类,分别为PP/PE/PP多层复合微孔膜、PP或PE单层微孔膜和涂布膜。广泛使用的隔膜重要为聚烯烃微孔膜,这种隔膜的化学结构稳定,力学强度优良,电化学稳定性好。


隔膜垂直方向上的机械强度越高,电池发生微短路的概率就越小;隔膜的热收缩率越小,电池的安全性能越好。隔膜的微孔关闭功能也是改进动力锂电池安全性的另一方法;凝胶类聚合物电解质具有较好的保液性,采用这种电解质的电池比常规液态电池具有更好的安全性;除此,陶瓷隔膜也可以改进电池的安全性。常见的国内专利文献对锂离子电池隔膜的制备和处理类型,见下表。


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