リチウム電池の安全性を高めるには

新エネルギー車の利点は、ガソリン燃料車に比べて低炭素で環境に優しいことです。リチウム電池、水素燃料など、従来とは異なる車両燃料を動力源として使用します。リチウムイオン電池の用途は、新エネルギー車以外にも、携帯電話、ラップトップ、タブレットPC、モバイル電源、電動自転車など非常に幅広いです。 、電動工具など。

ただし、リチウムイオン電池の安全性を過小評価してはなりません。多くの事故が示しているように、不適切に充電したり、周囲温度が高すぎると、リチウムイオン電池の自然発火、爆発が非常に簡単に引き起こされ、これがリチウムイオン電池開発における最大の問題点となっています。

リチウム電池自体の特性が「可燃性および爆発性」の運命を決定しますが、リスクと安全性を軽減することは完全に不可能ではありません。携帯電話会社も新エネルギー自動車会社も、バッテリー技術の継続的な進歩に伴い、合理的なバッテリー管理システムと熱管理システムを通じて、バッテリーの安全性が確保され、爆発や自然発火現象が起こらなくなります。

1.電解液の安全性向上

特に高温では、電解質と正極と負極の両方の間に高い反応性が生じます。電池の安全性を向上させるためには、電解液の安全性を向上させることがより効果的な方法の一つです。機能性添加剤を追加し、新しいリチウム塩を使用し、新しい溶媒を使用することにより、電解質の安全上の危険を効果的に解決できます。

添加剤のさまざまな機能に応じて、安全保護添加剤、皮膜形成添加剤、陰極保護添加剤、リチウム塩安定化添加剤、リチウム析出促進添加剤、捕集液の防食添加剤、濡れ性向上添加剤に分類できます。 、など。

2. 電極材料の安全性向上

リン酸鉄リチウムと三元複合材料は、電気自動車業界で広く使用される可能性がある、低コストで「安全性に優れた」正極材料と考えられています。カソード材料の場合、その安全性を向上させる一般的な方法は、カソード材料の表面に金属酸化物などのコーティングを改質することです。これにより、カソード材料と電解質の直接接触を防ぎ、カソード材料の相変化を抑制し、その構造を改善することができます。安定性を高めるために、副反応による発熱を減らすために、格子内のカチオンの乱れを減らします。

負極材料は、多くの場合、その表面が熱化学分解や発熱の影響を最も受けやすいリチウムイオン電池の部分であるため、SEI フィルムの熱安定性を向上させることが負極材料の安全性を向上させる重要な方法です。アノード材料の熱安定性は、弱酸化、金属および金属酸化物の堆積、ポリマーまたはカーボンクラッドによって改善できます。

3. バッテリーの安全保護設計を改善します。

電池材料の安全性の向上に加えて、市販のリチウムイオン電池では、電池安全弁の設定、熱溶性ヒューズの設定、正の温度係数を持つ部品の直列接続、熱シールされたダイヤフラムの使用、特別な保護装置の搭載など、多くの安全保護対策が採用されています。回路や専用のバッテリー管理システムも安全性を高める手段です。


投稿日時: 2023 年 2 月 14 日