1、增強(qiáng)電解液的安全性
通過加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以解決鋰離子電池組電解液的安全隱患。
根據(jù)添加劑功能的不同,重要可以分為以下幾種:保護(hù)添加劑、成膜添加劑、保護(hù)正極添加劑、穩(wěn)定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強(qiáng)浸潤性添加劑等。
有關(guān)溶劑方面,很多研究者提出了一系列新型的有機(jī)溶劑,如羧酸酯、有機(jī)醚類有機(jī)溶劑。另外,離子液體也有一類安全性高的電解液,但是相對普遍使用的碳酸酯類電解液,離子液體的粘度高個數(shù)量級,電導(dǎo)率、離子自擴(kuò)散系數(shù)較低,離實(shí)用化還有很多工作要做。
2、增強(qiáng)電極材料的安全性
磷酸鐵鋰離子電池組以及三元復(fù)合材料被認(rèn)為是成本低廉、安全性優(yōu)良的正極材料,有可能在電動汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。有關(guān)正極材料,增強(qiáng)其安全性的常見方法為包覆修飾,如用金屬氧化物對正極材料進(jìn)行表面包覆,可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸,抑制正極物質(zhì)發(fā)生相變,增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,降低晶格中陽離子的無序性,以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。
有關(guān)負(fù)極材料,由于其表面的往往是鋰離子電池中容易發(fā)生熱化學(xué)分解并放熱的部分,因此增強(qiáng)SEI膜的熱穩(wěn)定性是增強(qiáng)負(fù)極材料安全性的關(guān)鍵方法。通過微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆,可以增強(qiáng)負(fù)極材料熱穩(wěn)定性。
3、改善電池的保護(hù)設(shè)計(jì)
除了增強(qiáng)電池材料的安全性,如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載保護(hù)電路、電池管理系統(tǒng)等,也是增強(qiáng)安全性的手段。