Comment améliorer la sécurité des batteries lithium-ion?

L’avantage des véhicules à énergie nouvelle est qu’ils sont plus sobres en carbone et respectueux de l’environnement que les véhicules à essence. Il utilise des carburants non conventionnels pour les véhicules comme sources d’énergie, telles que les batteries au lithium et le carburant à hydrogène. Les batteries lithium-ion ont un large éventail d’applications, en plus des véhicules à énergie nouvelle, des téléphones mobiles, des ordinateurs portables, des tablettes, des alimentations mobiles, des vélos électriques, des outils électriques, etc.

Cependant, la sécurité des batteries lithium-ion ne peut être sous-estimée. De nombreux accidents ont montré que lorsque les gens chargent mal ou que la température ambiante est trop élevée, il est extrêmement facile de provoquer une combustion spontanée et l’explosion des batteries lithium-ion, ce qui est devenu le plus grand point douloureux dans le développement des batteries lithium-ion.

Bien que la nature de la batterie au lithium détermine son devenir « inflammable et explosif », il n’est pas complètement impossible de réduire le risque et la sécurité. Avec l’avancement continu de la technologie des batteries, qu’il s’agisse de compagnies de téléphonie mobile ou de véhicules à énergie nouvelle, grâce à un système de gestion de batterie et un système de gestion thermique raisonnables, la batterie peut assurer la sécurité sans explosion ni combustion spontanée.

1. Améliorer la sécurité de l’électrolyte

Il y a une activité de réaction élevée entre l’électrolyte et les électrodes positives et négatives, en particulier à des températures élevées. Afin d’améliorer la sécurité de la batterie, l’amélioration de la sécurité de l’électrolyte est l’une des méthodes les plus efficaces. Les risques potentiels pour la sécurité de l’électrolyte peuvent être résolus efficacement en ajoutant des additifs fonctionnels, en utilisant de nouveaux sels de lithium et en utilisant de nouveaux solvants.

Selon les différentes fonctions des additifs, ils peuvent être divisés en catégories suivantes: additifs de protection de la sécurité, additifs filmogènes, additifs de protection par électrode positive, additifs stabilisants pour le sel de lithium, additifs favorisant la précipitation du lithium, additifs anticorrosifs collecteurs actuels et additifs améliorant la mouillabilité.

2. Améliorer la sécurité des matériaux d’électrodes

Le phosphate de fer au lithium et les matériaux composites ternaires sont considérés comme des matériaux cathodiques à faible coût et « d’excellente sécurité » et peuvent être popularisés dans l’industrie des véhicules électriques. Pour le matériau de l’électrode positive, la méthode courante pour améliorer sa sécurité est la modification du revêtement. Par exemple, le revêtement de surface du matériau de l’électrode positive avec un oxyde métallique peut empêcher le contact direct entre le matériau de l’électrode positive et l’électrolyte, inhiber le changement de phase du matériau de l’électrode positive et améliorer Sa stabilité structurelle réduit le désordre des cations dans le réseau cristallin pour réduire la génération de chaleur par des réactions secondaires.

Pour le matériau d’électrode négatif, étant donné que la surface est souvent la plus sujette à la décomposition thermochimique et à la génération de chaleur dans la batterie lithium-ion, l’amélioration de la stabilité thermique du film SEI est une méthode clé pour améliorer la sécurité du matériau de l’électrode négative. Grâce à une faible oxydation, à un dépôt de métal et d’oxyde métallique, à un revêtement polymère ou au carbone, la stabilité thermique du matériau de l’électrode négative peut être améliorée.

3. Améliorer la conception de la protection de la sécurité des batteries

En plus d’améliorer la sécurité des matériaux de batterie, les batteries lithium-ion commerciales adoptent de nombreuses mesures de protection de sécurité, telles que le réglage des soupapes de sécurité des batteries, les fusibles thermiques, la connexion de composants avec des coefficients de température positifs en série, l’utilisation de diaphragmes thermoscellés, le chargement de circuits de protection dédiés et le système de gestion de batterie dédié, etc., est également un moyen d’améliorer la sécurité.