磷酸铁锂离子电池的安全性怎么预防?

2021-01-11      794 次浏览

磷酸铁锂离子电池安全性及热失控如何预防?


尽管磷酸铁锂离子电池安全无法根治,但却是可控可防的,正确面对并积极探索一些新的安全性技术,将有利于促进电池技术进步,比如提高材料/界面热稳定性,开发单体自激发热保护技术,以及系统热扩展防范技术,就可以有效改善磷酸铁锂离子电池系统的安全性。


⒈表面包覆


正极的热分解和它引起的析氧重要在于它和界面(电解液)的反应,于是我们可以在正极活性表面包覆热稳定的保护层。比如在高镍的正极表面包覆磷酸膜或者磷酸锂以后,可以减少高镍材料与电解液的直接接触,从而降低副反应的强度和产热。常见的包覆材料包括磷酸盐、氧化物、氟化物,也可以是一些聚合物。


⒉构建浓度梯度


高镍正极的不安全,除了本身的热稳定性不好以外,更重要的是镍对电解液的氧化分解用途非常强,而材料本身的放热量并不是那么大,但是加上电解液以后,它的产热温度和产热量是急剧提高的,原因就是电解液的界面反应占了很大的部分。假如我们将高镍作为核,用一些低镍含量的材料作为壳,让它内外有一个浓度梯度,这样就有助于降低这个材料界面的反应活性,提高磷酸铁锂离子电池安全性。


⒊提高SEI膜的稳定性


上采用一些方式能提高SEI膜的分解温度,提高热稳定性,对磷酸铁锂离子电池安全性将起到至关重要的用途。现在的研究表明,一些有机脂类,一些有机磷酸盐,甚至一些含氟的锂盐,他们都是可以有效的来提高负极SEI膜热稳定性的,提高它的分解温度。


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