锂电池安全性能的改进方向，安全辅助措施有哪些？
来源：未知
2019-03-19 19:34
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在原来电解液的基础上加入阻燃剂，具备可行性，只是特别适当的阻燃剂还没有被发现。佛化物阻燃效果较好，但成本高；烷基磷酸酯，加入电解液后，降低了导电率，阻燃效果也一般，因而不能算是好的选择；氮化物阻燃效果不明显，且具毒性，基本不可行。阻燃剂是比较现实的技术路线，只是还需要时间和人力的投入。
固体电解质
聚合物电解质，是真正的固态电解质和电解液之间的中间形态，是干态聚合物电解质和电解液的并存状态。但聚合物电解质在安全性上，比之电解液已经有很大提高，在漏液和燃烧性方面都有进步。
在新闻中看到，某公司发明了不燃烧电解液。如果果然如宣传的那样，将是革命性的成果。
选择恰当的电解质
通过对电解盐类型的选择，减少SEI膜溶解的几率。
3.2 正负极材料
从改善材料热稳定性的角度出发，选择分子结构更稳定的材质。负极，对于碳材料来说，球状结构比层状结构稳定性好；跨越种类，尖晶石结构的钛酸锂又比全部石墨材质的负极稳定性好。2.3中所述的各种安全问题，钛酸锂都不存在，是当前负极材料中最安全的一种。
正极材料的可选择范围并不大，钴酸锂，由于稳定性差，使用的范围已经越来越小。动力电池主流的三种正极材料，磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料。从安全性角度考虑，磷酸铁锂的安全性最好，锰酸锂次之，三元相对较差。
安全辅助措施
在无法完全解决正负极材料和电解液的安全隐患的时候，人们退而求其次，采用一些辅助手段，主要发挥阻断、报警、隔离的作用。这些措施具体包括以下几种。
安全阀
安全阀的设计目的，是当电芯内部压力增大到一定值时，期望它开启，避免电芯爆炸，产生恶劣的影响。但安全阀开启后，往往伴随着电解液的泄漏，如果电解液可燃，则是扒了东墙补西墙的效果。在电芯真正发生热失控后出现燃烧的阶段，安全阀还可能成为小小的火焰喷射器，使得燃烧物质在更大范围内传播。因此，安全阀的设计需要全面周到的考虑。
温度敏感电阻
在电信回路或者模组之间的连接导体上增加正温度系数的温度敏感电阻。正常运行时，其电阻近似于一段导线，当大电流发生时，受电流热效应的影响，其温度上升到一定值，内阻突然上升，达到基本阻断短路电流的目的。这样的装置往往只能在外部短路的过程中发挥效力，对于内短路引起的热失控，作用较小。
熔断器
类似于前面所述温度敏感电阻的作用，只是熔断器是在遇到大电流后主动切断回路，是一种不可恢复的安全手段。熔断器的选取值需要预留比较大的余量，避免误动作带来的影响。
隔热墙设计
出于隔离热失控电池的考虑，将整个电池包分割成若干区域。某一个区域发生热失控时，避免其他区域受到牵连。是一种被动减小人员伤亡的手段。
烟雾报警器和灭火器
目前已经在客车上强制应用，烟雾报警器检测到火警信息，电池管理系统立即启动灭火器喷射灭火剂进行灭火。这种方式的效力，往往取决于检测到危险发生的传感器的敏感性和准确性。
总之，选择使用安全性好的电芯，是动力电池包设计，提高安全性的起点。电芯的安全性，除了根据国家标准GB/T 31485-2014和GB/T 31467.3的检测结果进行判断以外，了解电芯安全性的由来也提高设计者的掌控感和信心。
