锂电池安全保障的重点在于什么呢
来源：宝鄂实业
2019-07-02 11:09
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In today's era, lithium batteries are widely used in data centers, communication base stations, rail transit, industrial integration and other fields. Lithium batteries are widely used in our life, so the safety and durability of lithium batteries have become the focus of our attention.
The electrolyte is one of the key points for the safety of lithium batteries. Electrolyte is one of the four key materials of lithium battery (positive, negative, diaphragm, electrolyte). It is known as the "blood" of lithium battery. It plays the role of conducting electrons between positive and negative electrodes in lithium battery. It is the guarantee of high voltage, high specific energy and other advantages of lithium ion battery.
Under high temperature, once SEI film on the surface of negative electrode is decomposed and destroyed, the exposed negative electrode reacts with the electrolyte and the temperature of the cell will rise further, which may cause the thermal reaction of the electrolyte with the cathode material and binder. Cause the battery to explode.
Improvement process of electrolyte
American researchers recently reported that the use of highly fluorinated electrolyte can greatly improve the storage capacity and durability of lithium batteries.
Lithium-ion batteries using flammable organic electrolytes have been restricting the development of lithium secondary batteries (also known as rechargeable batteries or storage batteries) to electric vehicles and large-scale energy storage. Recently, Professor Cao Yuliang, School of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, and the Northwest Pacific National Laboratory of the United States jointly published online research results on the application of non-flammable phosphate electrolyte in lithium-ion batteries in Nature Energy.
At the University of Maryland, the Army Research Laboratory and the Argonne National Laboratory, a battery with highly unstable lithium metal as the negative electrode and high fluorine electrolyte can be charged and discharged thousands of times, and the storage capacity is only reduced to 93% of the original.
The technological development of lithium ion battery electrolyte is complementary to that of lithium battery. The electrolyte needs to be adapted to the positive and negative materials selected by customers and to the final performance requirements of customers'lithium ion batteries. From the point of view of technological development, electrolyte needs to adapt to the changing technological system of lithium battery and the application requirements of terminal equipment, and constantly adjust its performance and composition.
Domestic electrolyte market trend
With the continuous expansion of electrolyte automobile production, the industry competition is becoming more and more fierce. The price of electrolyte has dropped from 400,000 yuan/ton in the peak period of 2017 to about 50,000 yuan/ton this year. The situation of supply exceeding demand in the electrolyte market has not changed in the short term, and the price of electrolyte will remain at a lower level or continue to fall.在当今时代，锂电池的应用颇为广泛，在数据中心、通信基站、轨道交通、工业一体化等领域都常见锂电池的身影。锂电池在我们生活中应用如此广泛，那么锂电池的安全性和耐用性也就成为了我们关注的重点了。
锂电池安全保障的一大重点——电解液。电解液是锂电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一，号称锂电池的“血液”，在锂电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液耐高压能力不适配，会被氧化分解，放出热量会使电池温度升高，而在高温下，一旦负极表面SEI膜分解破坏后，裸露负极与电解液发生放热反应，电池温度会进一步升高，引起电解液与正极材料、粘结剂热反应，可能会引起电池爆炸。
电解液改进进程
美国研究人员近日报告说，使用高度氟化的电解液，可大幅提高锂电池的储电能力和耐用性。
采用易燃有机电解液的锂离子电池，一直制约着锂二次电池(又称为充电电池或蓄电池)向电动汽车和大规模储能领域发展。近日，武汉大学化学与分子科学学院曹余良教授团队与美国西北太平洋国家实验室，共同在《自然·能源》在线发表关于非燃磷酸酯电解液在锂离子电池应用的研究成果。
美国马里兰大学、陆军研究实验所和阿尔贡国家实验室等机构，以化学性质极不稳定的锂金属为负极制备一种电池，配以高氟电解液，可实现充放电多达千次，储电能力仅下降到最初的93%。
锂离子电池电解液的技术发展与锂电池是相辅相成的，电解液需要与客户选用的正极材料、负极材料相适应，并与客户锂离子电池最终性能要求相适应。从技术发展的角度看，电解液需要适应不断发展的锂电池技术体系及终端设备的应用需求等变化，不断调整其性能和构成。
国内电解液市场趋势
电解液汽车持续扩产，行业竞争越来越激烈。电解液的价格从2017年巅峰期的40万元/吨下降至今年的5万元/吨左右，电解液市场短期内供大于求的局面并未改变，电解液价格仍将维持在较低价位运行或继续下跌。
今の時代においては、リチウム電池の応用は非常に広く、データセンター、通信基地局、軌道交通、工業一体化などの分野で一般的なリチウム電池の姿が見られます。リチウム電池は私達の生活の中でこのように広範に応用して、それではリチウム電池の安全性と耐久性も私達の関心を持つ重点になりました。
リチウム電池の安全保障の大きなポイントは、電解液です。電解液はリチウム電池の4つの主要材料（正極、負極、隔膜、電解液）の一つで、リチウム電池の「血液」と呼ばれ、リチウム電池の中の正負極間で電子を伝導する役割を果たしています。リチウムイオン電池が高電圧、高比エネルギーなどの利点を保証しています。
電解液は高圧に弱いので、酸化分解されます。熱を放出すると電池の温度が上昇します。一方、高温では、一度マイナス表面のSEI膜が分解されて破壊されると、露出負極と電解液が発熱します。電池の温度はさらに上昇します。電解液と正極材料、接着剤の熱反応を引き起こします。電池の爆発を起こす。
電解液改善プロセス
アメリカの研究者はこのほど、高度にフッ化した電解液を使って、リチウム電池の蓄電能力と耐久性を大幅に向上させると報告しました。
可燃性のある電気機械分解液を使ったリチウムイオン電池は、リチウム二次電池（充電電池または蓄電池）の電気自動車や大規模蓄電池への発展を制約してきた。武漢大学化学と分子科学学院の曹余良教授チームはこのほど、アメリカの西北太平洋国家実験室と共同で「自然・エネルギー」で、リチウムイオン電池における非燃焼リン酸エステル電解液の応用に関する研究結果をオンラインで発表しました。
アメリカマリランド大学、陸軍研究実験所とアルゴン国家実験室などの機構は、化学的性質が非常に不安定なリチウム金属をマイナス電極として、電池を準備し、高フッ素電解液を配合して、充放電を千回も達成し、蓄電能力は最初の93%まで低下しました。
リチウムイオン電池の電解液の技術発展はリチウム電池と相補的で、電解液はお客様が選択した正極材料、負極材料と適応し、お客様のリチウムイオン電池の最終性能要求に適応する必要があります。技術の発展の角度から見ると、電解液は絶えず発展するリチウム電池技術体系及び端末設備の応用需要などの変化に適応し、その性能と構成を絶えず調整する必要がある。
国内の電解液市場の動向
電気自動車は生産を拡大し続け、業界競争はますます激しくなっています。電解液の価格は2017年のピーク時の40万元/トンから今年の5万元/トンぐらいまで下がりました。電解液市場は短期的に需要以上の供給状況は変わっていません。電解液の価格はまだ低い価格で運行されています。
