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動(dòng)力鋰離子電池安全技術(shù)的進(jìn)展
鋰離子電池安全設(shè)計(jì)制造,、PTC限流裝置,、壓力安全閥、熱封閉隔膜及提高電池材料的熱穩(wěn)定性等常規(guī)方法,，有其局限性,，只能在一定程度上降低電池不安全行為的發(fā)生概率。要根本解決,，需要研究防短路,、防過(guò)充、防熱失控,、防燃燒及不燃性電解液的新技術(shù),，建立電池自激發(fā)安全保護(hù)機(jī)制。
1.防止電池內(nèi)部短路,，陶瓷隔膜和負(fù)極熱阻層等保護(hù)涂層,。
2.防過(guò)充技術(shù)。
①氧化還原電對(duì)添加劑,。在電解液中加入一種氧化還原電對(duì)O/R,，當(dāng)電池過(guò)充時(shí),，R在正極上氧化成O,隨之O擴(kuò)散至負(fù)極又還原成R。如此內(nèi)部循環(huán),，使充電電勢(shì)鉗制在安全值,，抑制電解液分解及其他電極反應(yīng)發(fā)生。
二甲氧基苯衍生物具有穩(wěn)定的電壓鉗制能力,，但因溶解度低,，鉗制能力小于0.5C；電池自放電大,。還需在Shuttle分子結(jié)構(gòu)方面進(jìn)一步研究,。
可逆過(guò)充保護(hù)不僅能解決電池的過(guò)充電問(wèn)題，且有利于電池組中單體電池的容量平衡,，降低對(duì)電池一致性的要求,，還能延長(zhǎng)電池使用壽命。
②電壓敏感隔膜,。在隔膜部分微孔中填充一種電活性聚合物,，在正常充放電電壓區(qū)間，隔膜呈絕緣態(tài),，只允許離子傳導(dǎo),；當(dāng)充電電壓達(dá)到控制值時(shí),，聚合物被氧化摻雜成為電子導(dǎo)電態(tài),，在正負(fù)極間形成聚合物導(dǎo)電橋，使充電電流旁路,，可避免電池過(guò)充,。
3.防止熱失控的技術(shù)。
①溫度敏感電極（PTC電極）,。PTC材料在常溫下,，分散于聚合物基質(zhì)中的導(dǎo)電炭黑接觸良好，可形成良好的電子傳輸通道,，復(fù)合材料有較高的電子導(dǎo)電性,；當(dāng)溫度上升至復(fù)合物的居里轉(zhuǎn)化溫度時(shí)，聚合物基質(zhì)膨脹,，導(dǎo)電炭黑脫離接觸,，復(fù)合物電導(dǎo)急劇下降。
高溫下,，鑲嵌在PTC電極集流體和電極活性物涂層之間的PTC涂層電阻急劇增大,，可切斷電流傳輸，終止電池反應(yīng),，防止電池因熱失控引發(fā)的安全問(wèn)題,。
例如,，PTC鈷酸鋰（LiCoO2）電極，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,，在80~120℃高溫下,，表現(xiàn)出良好的自激發(fā)熱阻斷效果，能防止電池因過(guò)充和外部短路引發(fā)的安全問(wèn)題,。
但PTC電極對(duì)內(nèi)部短路無(wú)能為力,。另外，聚合物PTC材料的溫度響應(yīng)特性還有待進(jìn)一步優(yōu)化,。
②熱封閉電極,。在電極或隔膜表面修飾一層納米球狀熱熔性材料。常溫下,，球狀顆粒的堆積形成多孔,，不影響離子的液相傳輸；當(dāng)溫度升高至球體材料的融化溫度時(shí),，球體融化成致密膜,，切斷離子傳輸，可終止電池反應(yīng),。
③熱固化電池,。在電解液中加入一種可以發(fā)生熱聚合的單體。當(dāng)溫度升高時(shí)發(fā)生聚合,，使電解液固化,，切斷離子傳輸，使電池反應(yīng)終止,。例如,，實(shí)驗(yàn)表明，BMI電解液添加劑對(duì)電池充放電基本沒(méi)有影響,，高溫下,，BMI可抑制電池充放電。
4.防止電池燃燒的不燃性電解液,。有機(jī)磷酸酯具有高阻燃,、對(duì)電解質(zhì)鹽較強(qiáng)溶解能力的特性。例如,，DMMP（二甲氧基甲基磷酸酯）：低粘度（cP~1.75,25℃）,，低熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)（-50~181℃）,，強(qiáng)阻燃（P-content：25%）,，鋰鹽溶解度高。
不過(guò),，阻燃溶劑在應(yīng)用中存在下述問(wèn)題：與負(fù)極匹配性較差,，電池充放電庫(kù)倫效率低,。因此，需要尋找匹配的成膜添加劑,。
動(dòng)力鋰離子電池商用化中應(yīng)注意的安全問(wèn)題
對(duì)動(dòng)力鋰離子電池的安全性,，首先，由于正極材料的熱分解只是熱失控反應(yīng)的一部分,，因此從理論上看,，磷酸鐵鋰電池并非安全，大容量電池裝車時(shí)要慎重,。
其次,，由于電池檢測(cè)的概率，通過(guò)安全性檢測(cè)的動(dòng)力電池不能證明是安全的,。嚴(yán)格起見(jiàn),，應(yīng)檢測(cè)全充放循環(huán)一定周次后的電池；經(jīng)歷低溫充電后的電池,；對(duì)電池模塊和電池組進(jìn)行安全測(cè)試,。
還有，在電池使用過(guò)程中,，整車廠商盡可能將動(dòng)力鋰離子電池的環(huán)境溫度控制在20~45℃范圍,，這樣既能有效提高電池使用壽命和可靠性，還能避免低溫析鋰造成的短路和高溫?zé)崾Э貑?wèn)題,。