Comment améliorer la sécurité des batteries au lithium

L’avantage des véhicules à énergie nouvelle est qu’ils sont plus sobres en carbone et plus respectueux de l’environnement que les véhicules à essence. Il utilise des carburants de véhicules non conventionnels comme source d'énergie, tels que des batteries au lithium, du carburant hydrogène, etc. L'application de la batterie lithium-ion est également très large, outre les véhicules à énergie nouvelle, les téléphones portables, les ordinateurs portables, les tablettes, l'énergie mobile, les vélos électriques. , outils électriques, etc.

Cependant, la sécurité des batteries lithium-ion ne doit pas être sous-estimée. Un certain nombre d'accidents montrent que lorsque des personnes ne sont pas correctement chargées ou que la température ambiante est trop élevée, il est très facile de déclencher une combustion spontanée des batteries lithium-ion, une explosion, qui est devenue le plus gros problème dans le développement des batteries lithium-ion.

Bien que les propriétés de la batterie au lithium déterminent elle-même son devenir « inflammable et explosif », il n’est pas totalement impossible de réduire les risques et la sécurité. Avec les progrès continus de la technologie des batteries, tant des sociétés de téléphonie mobile que des sociétés de véhicules à énergies nouvelles, grâce à un système de gestion de batterie et un système de gestion thermique raisonnables, la batterie sera en mesure d'assurer la sécurité et n'explosera pas ni ne provoquera de phénomène de combustion spontanée.

1. Améliorer la sécurité de l'électrolyte

Il existe une réactivité élevée entre l’électrolyte et les électrodes positives et négatives, notamment à haute température. Pour améliorer la sécurité des batteries, l’amélioration de la sécurité de l’électrolyte est l’une des méthodes les plus efficaces. En ajoutant des additifs fonctionnels, en utilisant de nouveaux sels de lithium et en utilisant de nouveaux solvants, les risques pour la sécurité de l'électrolyte peuvent être efficacement résolus.

Selon les différentes fonctions des additifs, ils peuvent être répartis dans les catégories suivantes : additifs de protection de sécurité, additifs filmogènes, additifs de protection cathodique, additifs de stabilisation des sels de lithium, additifs favorisant la précipitation du lithium, additifs anti-corrosion du fluide collecteur, additifs de mouillabilité améliorée. , etc.

2. Améliorer la sécurité des matériaux d'électrode

Le phosphate de fer et de lithium et les composites ternaires sont considérés comme des matériaux cathodiques peu coûteux et « d'excellente sécurité » qui ont le potentiel d'être largement utilisés dans l'industrie des véhicules électriques. Pour le matériau cathodique, la méthode courante pour améliorer sa sécurité est la modification du revêtement, telle que des oxydes métalliques sur la surface du matériau cathodique, peut empêcher le contact direct entre le matériau cathodique et l'électrolyte, inhiber le changement de phase du matériau cathodique, améliorer sa structure stabilité, réduire le désordre des cations dans le réseau, afin de réduire la production de chaleur de réaction secondaire.

Le matériau de l'électrode négative, étant donné que sa surface est souvent la partie de la batterie lithium-ion la plus susceptible à la décomposition thermochimique et à l'exothermie, l'amélioration de la stabilité thermique du film SEI est une méthode clé pour améliorer la sécurité du matériau de l'électrode négative. La stabilité thermique des matériaux d'anode peut être améliorée par une faible oxydation, un dépôt de métal et d'oxyde métallique, un revêtement en polymère ou en carbone.

3. Améliorer la conception de protection de sécurité de la batterie

En plus d'améliorer la sécurité des matériaux des batteries, de nombreuses mesures de protection de sécurité sont utilisées dans les batteries lithium-ion commerciales, telles que le réglage des soupapes de sécurité de la batterie, des fusibles thermosolubles, la connexion en série de composants à coefficients de température positifs, l'utilisation de diaphragmes thermoscellés, le chargement d'une protection spéciale. les circuits électriques et les systèmes de gestion de batterie dédiés sont également des moyens de renforcer la sécurité.

Heure de publication : 14 février 2023