鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:559次 | 2019年02月06日
影響普通鋰離電池的安全性的因素
如果通俗地講,全固態(tài)電池就是里面沒(méi)有氣體、沒(méi)有液體,所有材料都以固態(tài)形式存在的電池。
而考慮到現(xiàn)在人們?nèi)粘I钪凶顬槌R姷碾姵貫?a href="/keywords/lilizi/" class = "seo-anchor" data-anchorid=121 target="_blank">鋰離子電池,我們?cè)谶@里將默認(rèn)把“全固態(tài)鋰離子電池”當(dāng)做全固態(tài)電池的代表(暫時(shí)忽略全固態(tài)鋰硫等新型電池)。
一般來(lái)說(shuō),鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液、結(jié)構(gòu)殼體等部分組成,其中電解液使得電流可以在電池內(nèi)部以離子形式傳導(dǎo)。
電解液技術(shù)是鋰電池的核心技術(shù)之一,也是現(xiàn)在電池工業(yè)中利潤(rùn)很高的一個(gè)組成部分。
但是很多讀者可能發(fā)現(xiàn)過(guò)自己的鋰電池用久后有的會(huì)鼓脹,而在更極端的小概率事件下,有的甚至?xí)l(fā)生危險(xiǎn)(比如近來(lái)的扭扭車的電池爆炸事件,導(dǎo)致了相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)和電池企業(yè)遇到了全面的困難)。
另外一般來(lái)說(shuō),現(xiàn)在的鋰離子電池的工作溫度范圍有限,在40度以上的高溫下壽命會(huì)急劇縮短,安全性能會(huì)也出現(xiàn)很大的問(wèn)題(所以特斯拉MODELS會(huì)有一套嚴(yán)格的電池溫控系統(tǒng),就是為此)。
實(shí)際上,以上所說(shuō)的幾個(gè)安全方面的問(wèn)題都是與我們現(xiàn)在電池用的有機(jī)體系的電解液直接相關(guān)的。
而為了解決電池安全問(wèn)題,提高能量密度,目前科研界和工業(yè)界都在研發(fā)以及生產(chǎn)全固態(tài)電池,也就是把傳統(tǒng)的鋰離子電池的隔膜和電解液,換成固態(tài)的電解質(zhì)材料。
那么說(shuō)來(lái)說(shuō)去,相比于我們生活中最常見的普通鋰離子電池,全固態(tài)電池的優(yōu)點(diǎn)主要有哪些呢?首先,我們要知道——
影響普通鋰離電池的安全性的因素主要有哪些?
1)電極材料特性,比如在大電流下工作有可能出現(xiàn)鋰枝晶,從而刺破隔膜導(dǎo)致短路破壞;
2)電解液為有機(jī)液體,在高溫下發(fā)生副反應(yīng)、氧化分解、產(chǎn)生氣體、發(fā)生燃燒的傾向都會(huì)加劇;
3)電池質(zhì)量參差不齊,尤其是小廠家的電池安全性能不達(dá)標(biāo);
4)電池管理系統(tǒng)不合格,造成電池的過(guò)充放,導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。
而如果采用了全固態(tài)電池技術(shù),以上的1和2兩點(diǎn)問(wèn)題就可以直接得到解決,而且所得的電池的最高工作溫度可以從現(xiàn)在的40度提升到更高,這樣就可以使電池的適應(yīng)工作溫度區(qū)間更寬,應(yīng)用范圍也會(huì)更廣。
安全性,其實(shí)是全固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)展的最根本驅(qū)動(dòng)力之一。