鋰離子電池安全設計製造、PTC限流裝置、壓力安全閥、熱(re)封(feng)閉(bi)隔(ge)膜(mo)及(ji)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)材(cai)料(liao)的(de)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)等(deng)常(chang)規(gui)方(fang)法(fa)，有(you)其(qi)局(ju)限(xian)性(xing)
，隻(zhi)能(neng)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)降(jiang)低(di)電(dian)池(chi)不(bu)安(an)全(quan)行(xing)為(wei)的(de)發(fa)生(sheng)概(gai)率(lv)。要(yao)根(gen)本(ben)解(jie)決(jue)，需(xu)要(yao)研(yan)究(jiu)防(fang)短(duan)路(lu)、防過充、防熱失控、防燃燒及不燃性電解液的新技術，建立電池自激發安全保護機製。

1.防止電池內部短路，陶瓷隔膜和負極熱阻層等保護塗層。

2.防過充技術。

①氧化還原電對添加劑。在電解液中加入一種氧化還原電對O/R，當電池過充時
，R在正極上氧化成O,隨之O擴散至負極又還原成R。如此內部循環，使充電電勢鉗製在安全值，抑製電解液分解及其他電極反應發生。

二甲氧基苯衍生物具有穩定的電壓鉗製能力，但因溶解度低，鉗製能力小於0.5C
；電池自放電大。還需在Shuttle分子結構方麵進一步研究。

可ke逆ni過guo充chong保bao護hu不bu僅jin能neng解jie決jue電dian池chi的de過guo充chong電dian問wen題ti，且qie有you利li於yu電dian池chi組zu中zhong單dan體ti電dian池chi的de容rong量liang平ping衡heng，降jiang低di對dui電dian池chi一yi致zhi性xing的de要yao求qiu，還hai能neng延yan長chang電dian池chi使shi用yong壽shou命ming。

②電壓敏感隔膜。在隔膜部分微孔中填充一種電活性聚合物，在正常充放電電壓區間，隔膜呈絕緣態，隻允許離子傳導；當充電電壓達到控製值時，聚合物被氧化摻雜成為電子導電態，在正負極間形成聚合物導電橋，使充電電流旁路，可避免電池過充。

3.防止熱失控的技術。

①溫度敏感電極（PTC電極）。PTC材料在常溫下
，分散於聚合物基質中的導電炭黑接觸良好
，可形成良好的電子傳輸通道
，複合材料有較高的電子導電性
；當溫度上升至複合物的居裏轉化溫度時，聚合物基質膨脹
，導電炭黑脫離接觸，複合物電導急劇下降。

高溫下
，鑲嵌在PTC電極集流體和電極活性物塗層之間的PTC塗層電阻急劇增大，可切斷電流傳輸，終止電池反應

，防止電池因熱失控引發的安全問題。

例如，PTC鈷酸鋰（LiCoO2）電極，實驗結果表明，在80~120℃高溫下

，表現出良好的自激發熱阻斷效果
，能防止電池因過充和外部短路引發的安全問題。
但PTC電極對內部短路無能為力。另外，聚合物PTC材料的溫度響應特性還有待進一步優化。

②熱封閉電極。在電極或隔膜表麵修飾一層納米球狀熱熔性材料。常溫下，球狀顆粒的堆積形成多孔，不影響離子的液相傳輸
；當溫度升高至球體材料的融化溫度時
，球體融化成致密膜，切斷離子傳輸，可終止電池反應。

③熱(re)固(gu)化(hua)電(dian)池(chi)。在(zai)電(dian)解(jie)液(ye)中(zhong)加(jia)入(ru)一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)發(fa)生(sheng)熱(re)聚(ju)合(he)的(de)單(dan)體(ti)。當(dang)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)時(shi)發(fa)生(sheng)聚(ju)合(he)，使(shi)電(dian)解(jie)液(ye)固(gu)化(hua)

，切(qie)斷(duan)離(li)子(zi)傳(chuan)輸(shu)，使(shi)電(dian)池(chi)反(fan)應(ying)終(zhong)止(zhi)。例(li)如(ru)，實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming)


，BMI電解液添加劑對電池充放電基本沒有影響，高溫下
，BMI可抑製電池充放電。

4.防止電池燃燒的不燃性電解液。有機磷酸酯具有高阻燃、對電解質鹽較強溶解能力的特性。例如，DMMP（二甲氧基甲基磷酸酯）：低粘度（cP~1.75,25℃），低熔點、高沸點（-50~181℃），強阻燃（P-content：25%），鋰鹽溶解度高。

不過，阻燃溶劑在應用中存在下述問題：與負極匹配性較差，電池充放電庫倫效率低。因此，需要尋找匹配的成膜添加劑。

動力鋰離子電池商用化中應注意的安全問題

對dui動dong力li鋰li離li子zi電dian池chi的de安an全quan性xing，首shou先xian，由you於yu正zheng極ji材cai料liao的de熱re分fen解jie隻zhi是shi熱re失shi控kong反fan應ying的de一yi部bu分fen
，因yin此ci從cong理li論lun上shang看kan，磷lin酸suan鐵tie鋰li電dian池chi並bing非fei絕jue對dui安an全quan，大da容rong量liang電dian池chi裝zhuang車che時shi要yao慎shen重zhong。

其次，由於電池檢測的概率，通過安全性檢測的動力電池不能證明是絕對安全的。嚴格起見
，應檢測全充放循環一定周次後的電池；經曆低溫充電後的電池；對電池模塊和電池組進行安全測試。

還有，在電池使用過程中，整車廠商盡可能將動力鋰離子電池的環境溫度控製在20~45℃範圍，這樣既能有效提高電池使用壽命和可靠性，還能避免低溫析鋰造成的短路和高溫熱失控問題。

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