电池安全性的核心是“热”。切断电池自身的“产热链”,是保证电池安全的重要措施。如何防止电池的“热失控”,一些专家在研讨会上提出,可从电池的产热、传热两大方向予以解决。主要的举措有:采用放热量低的化学材料;控制放热反应速率,降低产热速度;提高放热反应发生的温度;改善电池外壳散热,缓解电池升温。
广州天赐公司于去年成功开发了阻燃电解液,通过添加氟代磷酸酯、磷腈、氟代硼酸酯和腈基硼烷等阻燃材料,使电池“热失控”温度大大提高;同时研发了超低温电解液的羧酸酯类(MA、EA)、氟代溶剂类(FEA)等,以该材料为电解液的动力电池可用于航天、航空飞行器等领域。江苏华东锂电技术研究院近期开发了凝胶电解质等,极大提高了电解液的耐氧化稳定性,不仅放热起始温度高、放热量小、可缓解电池温升,同时能防止普通隔膜被氧化,阻止电池内短路。
聚合物电解质的“纠结”是安全性与电性能两者如何做到平衡。近几年,清华大学核能与新能源技术研究院和江苏华东锂电技术研究院,开展了聚合物电解质实用化的研发合作,走出了一条从固态电解质到凝胶电解质最后到复合电解质的成功之路,已形成可产业化的系列成果。其中的复合电解质,既能满足电池的电性能,同时可大幅度提高电池安全性。
清华大学何向明教授表示:“我国锂电池的安全性与多年前相比,已有很大的提高,但安全性是一门复杂的综合性技术,要完全攻克还需要有一个过程。现在国内许多企业和科研院所看好锂电池产业,都投入了大量人力、财力和物力,但各自为政、非常分散,并受到了成本和产业化的制约,建议政府有关方面搭建高层次的产学研合作创新的平台,组织协同攻关,发挥叠加优势,实现重点突破,共同推动我国锂电池的技术安全性跨上新台阶。”