锂离子动力锂电池安全问题的解决途径是什么
来源：宝鄂实业
2021-10-21 14:13
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1、采用新型正、负极材料，提高热稳定性
目前正极材料突破还有一定空间，通过优化三元材料（NCM、NCA等）有价金属的比例，找到既能提高能量密度，又能保证安全性的平衡状态，使比能量趋向于300Wh/kg。负极材料采用硅碳复合材料，最大的优点是其理论容量可达4200mAh/g以上，比石墨类负极容量372mAh/g高很多倍，目前公司正在通过硅纳米化、硅碳包覆、掺杂等手段解决硅碳复合材料的循环寿命差的问题，据知上海杉杉已进入中试。采用钛酸锂作负极，重要优势表现在循环寿命超过10000次，环境应变低于1%，不生成传统意义的SEI膜，插锂电位高，不生成锂枝晶，可快速充电，热稳定极高，但其价格太高，克容量较低（170mAh/g左右），因此比较适合对空间没有要求的大巴和储能领域。
2、高固态电解液、耐高温隔膜材料已在尝试规模应用中
固态电解液是一种趋势，前期有些电解液厂商大肆宣传固态电解液，实际上是在传统溶剂与电解质（如LiPF6）体系中新增了固态成分的比例，并不是完全的固体电解液。隔膜通常采用PE膜或PE/PP复合膜，熔点较低，耐高温的陶瓷改性膜以及新型聚合物膜已经在规模化试用阶段。
3、研发基于安全性的新型动力锂电池
未来全固态电池具有不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液、更高安全性和更长使用寿命的优点。随着氢能时代的到来，也带动了氢燃料动力电池的快速发展，成为动力锂电池发展不可忽视的趋势，氢燃料动力电池比锂离子电池更安全，但要解决氢的供应、储存和运输难题。石墨烯可以说是当下最火的碳材料，其优良的电子传输能力、导热性以及能量储存性决定了在锂电、储能的广泛应用，如石墨烯/钛酸锂离子电池6分钟可以充满电，循环充放电可达2万次，安全性比三元和磷酸铁锂更高，但后期要提高能量密度。
4、把握好设计关和检测关，保证电池的安全性
电池的结构设计，管理系统的优化为安全性供应保障，如发展高灵敏性的热控制技术（PTC热敏电阻），顶盖设有安全阀（出气孔）等。每个商业化的动力锂电池进入市场前都必须经过严格的质量检验，常见的检验方法、标准及检验设备如表10所列。
5、智能化提高了产品的一致性和安全性
动力锂电池智能制造一直是生产发展的方向，国内外电池公司所用设备的自动化、智能化程度越来越高，产品越来越精细，同一批次相同产品的一致性越来越高，废品率大大降低，但在品质把控的水平上，国内电池制造与国外还存在一定差距。
6、动力锂电池置于商用车底部提高安全性
商用电车设计中要考虑安全、稳定、一体化、轻量化、能量传动等技术细节，通过测试发现，动力锂电池总体布置在底部时，侧翻、横摆稳定性等明显优于顶置和后置，保证了运行中安全可靠。
锂离子电池上下游公司有关安全的技术研发比较
如表12所列，本文比较了国内外知名动力锂电池上下游公司从安全角度出发所进行的研发状况。
相信99%的安全是设计和制造出来的，只有从全产业链和全寿命周期考虑解决动力锂电池的安全问题，才有可能杜绝1%的安全事故。
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