无法根除的锂电热失控该如何应对 你知道吗？

电动汽车最为关键的部件之一，属于动力电池，随着动力电池密度的不断提高，续航里程不断的增加，越来越多的人关系动力电池的安全，目前应用于纯电动汽车的动力电池主要有磷酸铁锂与三元锂两种，不管采用哪种都离不开锂电，动力电池在车辆的工作过程中，电能一部分转变为化学能，还用一部分转变为热能和其他能量。

 

电池因为其产品的特殊性，对于使用和管理都有着非常严格的要求。为了避免出现热失控，目前动力电池在电池的构造工艺上面来对电池的热失控进行设计，就像我们所知道的，目前动力电池有热管理系统，这套装置包括通风，冷却等等系统，其次在电池电芯设计上面通过诸如热控制技术（PTC 电极）、正负极表面陶瓷涂层、过充保护添加剂、电压敏感隔膜以及阻燃性电解液等等技术的综合性应用来无限改善单体电芯的安全性能。

 

其次对于动力电池来说的话，建立起一套安全强制的标准和规范，这样的话对于电池安全来说的话，可以达到可控可防的要求，虽然目前由于锂电的特征存在，其安全来说虽然无法根治，但是整个电动汽车热管理行业正处于爆发与变革的前夕。出于安全性考虑，正极材料需要与电解液的相容性和稳定性好。常见的正极材料在温度低于650℃时是相对比较稳定的，充电时处于亚稳定状态。在过充的情况下，正极的分解反应及其与电解液的反应放出大量热量，造成爆炸。钴酸锂、镍酸锂的热稳定都比较差，镍钴锰酸锂三元材料由于其比容量高、具有较高的比能量密度，成为当下正极材料的理想之选。然而三元材料中镍的含量较高，材料的循环性能难以保证，热稳定性较差。

 

富镍正极材料在高电压（>4.3V）和高温（>50℃）下循环过程中发生结构坍塌导致二次颗粒连续产生微裂缝。这些微裂缝断开一次颗粒之间的电通路，在相转变过程中释放氧气，导致电化学性能变差。Jaephil Cho教授课题组通过对一次颗粒进行纳米表面修饰来克服富镍正极材料的上述问题，经过处理的一次颗粒表面复含钴，通过抑制从分层结构到岩石盐结构的变化来缓解微裂纹产生。而且，表面高氧化态的Mn4+在高温下能够降低氧气的释放，改善结构稳定性与热稳定性。Sang Kyu Kwark等人提出一种提高锂电池正极稳定性的方法，先采用经典的煅烧方法制备出NCA材料，然后将NCA浸入到醋酸锂和醋酸钴的混合溶液中，进一步搅拌、蒸干、煅烧得到改进的正极材料。有趣的是该方法制备的NCA颗粒之间填充着一层尖晶石构型的钴酸锂晶体Glue-layer（G-layer），能够将NCA颗粒紧密的连接在一起，起到胶水的作用。可以提高颗粒之间的机械强度，保护活性粒子不稳定的表面，从而增强电极的稳定性。