無法根除的鋰電熱失控該如何應(yīng)對 你了解嗎？

電動汽車最為關(guān)鍵的部件之一，屬于動力鋰電池，隨著動力鋰電池密度的不斷提高，續(xù)航里程不斷的新增，越來越多的人關(guān)系動力鋰電池的安全，目前應(yīng)用于純電動汽車的動力鋰電池重要有磷酸鐵鋰與三元鋰兩種，不管采用哪種都離不開鋰電，動力鋰電池在車輛的工作過程中，電能一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，還用一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎推渌芰俊?/p>

電池因?yàn)槠洚a(chǎn)品的特殊性，關(guān)于使用和管理都有著非常嚴(yán)格的要求。為了防止出現(xiàn)熱失控，目前動力鋰電池在電池的構(gòu)造工藝上面來對電池的熱失控進(jìn)行設(shè)計(jì)，就像我們所了解的，目前動力鋰電池有熱管理系統(tǒng)，這套裝置包括通風(fēng)，冷卻等等系統(tǒng)，其次在電池電芯設(shè)計(jì)上面通過諸如熱控制技術(shù)（PTC電極）、正負(fù)極表面陶瓷涂層、過充保護(hù)添加劑、電壓敏感隔膜以及阻燃性電解液等等技術(shù)的綜合性應(yīng)用來無限改善單體電芯的安全性能。

其次關(guān)于動力鋰電池來說的話，建立起一套安全強(qiáng)制的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這樣的話關(guān)于電池安全來說的話，可以達(dá)到可控可防的要求，雖然目前由于鋰電的特點(diǎn)存在，其安全來說雖然無法根治，但是整個(gè)電動汽車熱管理行業(yè)正處于爆發(fā)與變革的前夕。出于安全性考慮，正極材料要與電解液的相容性和穩(wěn)定性好。常見的正極材料在溫度低于650℃時(shí)是相比較較穩(wěn)定的，充電時(shí)處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。在過充的情況下，正極的分解反應(yīng)及其與電解液的反應(yīng)放出大量熱量，造成爆炸。鈷酸鋰、鎳酸鋰的熱穩(wěn)定都比較差，鎳鈷錳酸鋰三元材料由于其比容量高、具有較高的比能量密度，成為當(dāng)下正極材料的理想之選。然而三元材料中鎳的含量較高，材料的循環(huán)性能難以保證，熱穩(wěn)定性較差。

富鎳正極材料在高電壓（>4.3V）和高溫（>50℃）下循環(huán)過程中發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌導(dǎo)致二次顆粒持續(xù)出現(xiàn)微裂縫。這些微裂縫斷開一次顆粒之間的電通路，在相轉(zhuǎn)變過程中釋放氧氣，導(dǎo)致電化學(xué)性能變差。JaephilCho教授課題組通過對一次顆粒進(jìn)行納米表面修飾來克服富鎳正極材料的上述問題，經(jīng)過處理的一次顆粒表面復(fù)含鈷，通過抑制從分層結(jié)構(gòu)到巖石鹽結(jié)構(gòu)的變化來緩解微裂紋出現(xiàn)。而且，表面高氧化態(tài)的Mn4+在高溫下能夠降低氧氣的釋放，改善結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性。SangKyuKwark等人提出一種提高鋰離子電池正極穩(wěn)定性的方法，先采用經(jīng)典的煅燒方法制備出NCA材料，然后將NCA浸入到醋酸鋰和醋酸鈷的混合溶液中，進(jìn)一步攪拌、蒸干、煅燒得到改進(jìn)的正極材料。有趣的是該方法制備的NCA顆粒之間填充著一層尖晶石構(gòu)型的鈷酸鋰晶體Glue-layer（G-layer），能夠?qū)CA顆粒緊密的連接在一起，起到膠水的用途。可以提高顆粒之間的機(jī)械強(qiáng)度，保護(hù)活性粒子不穩(wěn)定的表面，從而增強(qiáng)電極的穩(wěn)定性。