什麽樣的（de）鋰電池更安全

動力鋰電池，幾（jǐ）乎（hū）全部的設計都打有安（ān）全的烙印，外殼的防水設計，電池（chí）包的強（qiáng）度設計，熱管理係（xì）統，BMS的溫度監測、煙霧報警、防過充過放程序等（děng）等。安全是動力電池包的（de）重中之重。 如果能夠釜底（dǐ）抽薪，動（dòng）力鋰電池自身足夠安全，則周邊工程的設計將會變得無比自由，成本也會應聲而下。那（nà）麽什麽樣的（de）鋰電池是安全的（de）鋰電池？1 動力鋰電池的基本組成 以圓柱形電池為例，如上圖（tú）所示（shì），鋰電池的主要結構包括殼體，正極，負極，隔膜，電解（jiě）液，安全閥等安全保護裝置以及一些導電密封輔助結構。 殼體，是（shì）整隻電芯的保護層（céng），對電芯起到支撐（chēng）、隔離和絕緣等保護性作用（yòng）。軟包電池，沒有高強度的殼體，其在小規模成組以後（hòu），也要設（shè）計具備一定強度的殼。 直（zhí）接參與電（diàn）池電化學過程的是正極、負極和電解液，可（kě）以說（shuō）它們是事故的源頭，也是真正解決安全問題的病根所在。 2 正極、負（fù）極和電解液的安全性問題 鋰電池的安全事故，無論是電芯老化或者自身質量問題帶來的自（zì）內而外的過熱，進而導致熱失控，還是由於交通事故（gù）或（huò）者其他類型的濫用造成的熱失控，事故發生總要經曆電芯材料劇烈反應的（de）過程，如果（guǒ）能夠阻斷這個點，則電池可以失效，但永遠不會燃（rán）爆（bào）。 動力鋰電池，幾乎全部的設計都打有（yǒu）安全（quán）的烙印，外殼的防水設計，電池包的強度設計，熱管理係統，BMS的溫度監測、煙霧報警、防過充過放程序（xù）等等。安全是動（dòng）力電池包的重中之重。 如果能（néng）夠釜底抽薪，動力鋰電池（chí）自身足夠安全，則周邊工程的設計將會變得無比自（zì）由，成本也會（huì）應聲而下。那麽什（shí）麽（me）樣的鋰（lǐ）電池是安全的鋰電池？1 動力鋰（lǐ）電池的基本組成 以圓柱形電池為例，如上圖所示，鋰電（diàn）池的主要（yào）結構（gòu）包括殼體，正極，負極，隔（gé）膜（mó），電解液，安全閥等安全保護裝置以及（jí）一些導電（diàn）密封輔助結構。 殼體，是整隻電芯（xīn）的保（bǎo）護層，對電芯起到支撐、隔離和絕緣等保護性作用。軟包電池，沒有高強（qiáng）度的殼（ké）體，其在小規模成組以（yǐ）後，也要設（shè）計具備一定強度的殼（ké）。 直接參與電池電化學過程（chéng）的是正極、負極和電解液，可以說它（tā）們是事故的源頭，也是真正解決安全問題的病（bìng）根所在。 2 正極、負極和電解液的（de）安全性問題 鋰電池的安全事故，無論是電芯（xīn）老化或者自身質量問題帶來的自內（nèi）而外的過熱，進而導致熱失控，還是由於交（jiāo）通事故或者其他類型的濫（làn）用造成的熱失控，事故（gù）發生總要經曆電芯材料劇烈反應的過程，如果能夠阻斷這個點，則電池可以失效，但永遠不會燃爆。 3 安全性能的（de）改進（jìn）方向 3.1電解液 阻燃劑 在原來電（diàn）解液的基礎上加入阻燃劑，具備可行性，隻（zhī）是（shì）特別（bié）適當的阻燃劑還沒有被發現。佛化物阻燃效果較好，但成本高；烷基磷酸（suān）酯，加入電（diàn）解液後，降低了導電率，阻燃效果也一般，因而不能算是好的選擇；氮化物阻燃效果（guǒ）不明顯，且具毒性，基本不可行。阻燃劑是比較現實的技術路線，隻是還需要時間和人力的投入。 固體電解質 聚合物電解質，是真正的固態電解質和電解液之間的中間形態（tài），是（shì）幹態聚合（hé）物電解質和電解液的並存狀態（tài）。但聚合物（wù）電解質在安全性上，比之電解液已經（jīng）有很大提高，在漏液和燃燒性方（fāng）麵都（dōu）有進步。 在新聞中看到，某公司發明了不（bú）燃燒電解液。如果果然如宣傳的那樣，將是革命性的成果。 選擇恰當的電解質 通過對電解（jiě）鹽類型（xíng）的選擇，減少SEI膜溶解的幾率。 3.2 正負極材料（liào） 從改善材料熱穩定性的（de）角度（dù）出發（fā），選擇分子結構更穩定的材質（zhì）。負極，對於碳材料來說，球狀結構比層狀結構穩定性（xìng）好；跨越種類，尖晶石結構的鈦（tài）酸鋰又比全部石墨材質的負極穩定性好。2.3中所述的各（gè）種（zhǒng）安全問題，鈦酸鋰都不存在，是當（dāng）前負極材料中最安（ān）全（quán）的（de）一種。 正極材料的可選擇範（fàn）圍並不大，鈷酸鋰，由於穩定（dìng）性差，使用的範圍已經越來越小。動（dòng）力電池主流的三種正極材料，磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元（yuán）材料。從安（ān）全性角度考慮，磷酸鐵鋰的安全性最（zuì）好，錳酸（suān）鋰次之，三元相對較差。