详解锂电池的安全技术
来源：宝鄂实业
2019-11-03 08:43
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虽然锂离子电池具有诸多危险隐患，但是在特定的使用条件下，以及采用一定的措施是可以有效地控制电芯内副反应和剧烈反应的发生，保证其使用安全的。下面就简单介绍几种锂离子电池常用的安全技术。
1 选用安全系数更高的原材料
选用安全系数更高的正负极活性材料、隔膜材料和电解液。
a）正极材料的选择
正极材料的安全性主要基于以下3个方面：
1 材料的热力学稳定性；
2 材料的化学稳定性；
3 材料的物理性能。
b）隔膜材料的选择
隔膜的主要作用是将电池的正、负极分隔开，防止正负极接触而短路，同时具有使电解质离子通过的能力，即具有电子绝缘性和离子导通性。锂离子电池选用隔膜时应注意以下几点：
1 具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离；
2 有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率；
3 隔膜材料具有足够的化学稳定性，必须耐电解液腐蚀；
4 隔膜要有自动关断保护的功能 ；
5 隔膜的热收缩率和变形性要尽可能地小；
6 隔膜要具有一定的厚度；
7 隔膜要具有较强的物理强度并有足够大的抗穿刺的能力。
c）电解液的选择
电解液是锂离子电池的重要组成部分，在电池正负极之间起着输送和传导电流的作用。锂离子电池使用电解液是以适当的锂盐溶解在有机非质子混合溶剂中而形成的电解质溶液。它通常应满足以下几方面的要求：
1 化学稳定性好， 与电极活性物质、集流体和隔膜不发生化学反应；
2 电化学稳定性好，具有较宽的电化学窗口；
3 锂离子电导率高，电子电导率低；
4 液态温度范围宽；
5 安全无毒，对环境友好。
2 加强电芯整体安全性设计
电芯是将电池各种物质组合起来的纽带，是正极、负极、隔膜、极耳和包装膜等系统之集成，电芯结构设计，不单影响到各种材料性能的发挥，还对电池的整体电化学性能、安全性能产生重要的影响。材料的选择与电芯结构设计正是一种局部与整体的关系，在电芯设计上，应该结合材料特性来制定合理的结构模式。
另外，在锂电池结构上还可以考虑一些额外的保护装置，常见的保护机构设计有以下几种：
1 采用开关元件，当电池内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动停止供电；
2 设置安全阀（就是电池顶部的放气孔），电池内部压力上升到一定的数值时，安全阀自动打开，保证电池的使用安全性。
