你知道如何提升電池安全性以及常見的方法有哪些嗎？

隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如鋰離子電池。

最近發(fā)生的電動汽車自燃事故再次引起了新能源汽車的安全，引起了業(yè)界和外界的高度關(guān)注。根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局缺陷產(chǎn)品管理中心的數(shù)據(jù)，截至今年上半年，中國共實(shí)施了141次新能源汽車召回，其中860,500輛被召回。與動力鋰離子電池有關(guān)；根據(jù)新能源汽車事故數(shù)據(jù)，動力鋰離子電池故障是引發(fā)火災(zāi)事故的重要原因，占多達(dá)77％，其中電芯熱失控占動力鋰離子電池故障原因的82％。
目前，鋰離子電池電解質(zhì)使用碳酸鹽作為溶劑。其中，線性碳酸鹽可以改善電池的充放電容量和循環(huán)壽命，但它們的閃點(diǎn)低，并且在較低溫度下會閃爍。溶劑通常具有高的閃點(diǎn)甚至沒有閃點(diǎn)，因此使用氟化溶劑有利于抑制電解質(zhì)的燃燒。當(dāng)前研究的氟化溶劑包括氟化酯和氟化醚。
動力鋰離子電池失效的原因很復(fù)雜，包括技術(shù)問題，設(shè)計(jì)缺陷，材料比例等。其中，生產(chǎn)過程中的制造過程缺陷也是重要因素。根據(jù)最近魏瑪汽車公司發(fā)出的召回通知，重要的是電池單元供應(yīng)商在生產(chǎn)過程中會混入雜質(zhì)，這會導(dǎo)致動力鋰離子電池中異常的鋰析出。在極端情況下，這可能會導(dǎo)致電池單元短路并導(dǎo)致動力鋰離子電池發(fā)熱。失去控制并有失火的危險(xiǎn)。
目前，鋰離子電池中使用的正極材料主要是鋰過渡金屬氧化物。目前，層狀鋰鈷氧化物（LiCoO 2），鋰鎳氧化物（LiNiO 2），尖晶石結(jié)構(gòu)錳酸鋰（LiMn 2 O 4）和聚陰離子磷酸鐵鋰（LiFePO 4）是研究較多的陰極材料。其中，LiCoO 2具有適度的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的電化學(xué)性能，但是鈷的一些特性，如儲存容量小，價格高，毒性大等，限制了其應(yīng)用。
要改善動力鋰離子電池企業(yè)的生產(chǎn)制造工藝，必須采取多種措施，從各個方面提高管理水平，加強(qiáng)質(zhì)量控制。首先是改善基礎(chǔ)設(shè)施，完善規(guī)章制度，使用該系統(tǒng)管理生產(chǎn)，并使用良好的質(zhì)量管理系統(tǒng)來確保動力鋰離子電池產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性并確保產(chǎn)品質(zhì)量。歸根結(jié)底，動力鋰離子電池的制造過程只是掌握技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而已。公司必須建立明確的質(zhì)量指標(biāo)，產(chǎn)量目標(biāo)等。只有明確的目標(biāo)才能為持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

使用固體電解質(zhì)代替有機(jī)液體電解質(zhì)可以有效地提高鋰離子電池的安全性。固體電解質(zhì)包括聚合物固體電解質(zhì)和無機(jī)固體電解質(zhì)。聚合物電解質(zhì)，尤其是凝膠聚合物電解質(zhì)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。它們已經(jīng)成功地用于商業(yè)鋰離子電池，但是凝膠聚合物電解質(zhì)實(shí)際上是干聚合物電解質(zhì)和液體電解質(zhì)之間的折衷方案。結(jié)果，其電池安全性的提高非常有限。
重要的是找到一種具有良好熱穩(wěn)定性的正極材料。然而，通過改性正極材料來提高其熱穩(wěn)定性是不容忽視的。有許多相關(guān)的研究方法，例如優(yōu)化合成條件，改進(jìn)合成方法和修飾電極材料。電極材料的改性是提高鋰離子電池的熱穩(wěn)定性的有效措施。改性尖晶石錳酸鋰，鋰鎳錳鈷氧化物三元復(fù)合氧化物和磷酸鐵鋰是目前正極材料研究的重點(diǎn)。常用的改性方法主要是表面涂覆和摻雜改性。
早期負(fù)極材料直接使用金屬鋰，價格低廉，比容量高。但是，用金屬鋰組裝的電池的熱穩(wěn)定性差，在多次充電過程中容易出現(xiàn)鋰枝晶，這會刺穿隔膜并引起短路甚至爆炸[11]。鋰嵌入化合物的使用有效地防止了鋰樹枝狀晶體的出現(xiàn)，從而大大提高了鋰離子電池的安全性。目前，陽極材料的研究主要集中在碳基材料，鋰錫或硅合金，氮化物，氧化物和Li4Ti5O12等系統(tǒng)上。

在研究設(shè)計(jì)過程中，一定會有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。