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電解質(zhì)和隔膜對鋰離子電池的安全性影響是什么
2023-07-22
? ? ? 電解質(zhì)和隔膜對鋰離子電池的安全性影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
? ? ? 電解質(zhì)：
? ? ? 電解液通常使用的溶劑為有機碳酸酯類化合物，它們具有高活性，極易燃燒。
? ? ? 電極/有機電解液相互作用的熱穩(wěn)定性是制約鋰離子電池安全性的首要因素。正極/電解液反應(yīng)對鋰離子電池的安全性的影響尤為重要。
? ? ? ?在一些濫用條件下，電池內(nèi)部出現(xiàn)足夠的熱量常使正極釋放出氧氣，為電解液的燃燒供應(yīng)了助燃物，但由于生成的氧氣量有限，通常導(dǎo)致電解液的不完全燃燒。然而，這樣的燃燒仍然會產(chǎn)生大量的熱和氣體，導(dǎo)致電池系統(tǒng)的破壞，甚至可能引發(fā)劇烈燃燒或爆炸。
? ? ? ?目前廣泛使用的商用電解質(zhì)的可燃性和液體狀態(tài)對安全性來講不是特別理想的選擇。如果采用鋰離子電導(dǎo)率σLi+>104Scm-1的固態(tài)電解質(zhì)，就可以一方面阻止鋰支晶刺破隔膜到達正極從而解決安全性問題，另一方面也可以解決負極與碳酸鹽電解質(zhì)接觸和正極與水性電解液接觸時產(chǎn)生的穩(wěn)定性問題。
? ? ? 另外，通過在電解質(zhì)里添加一些阻燃材料，將混合的離子液體和有機液體電解質(zhì)改性成為不易燃的電解液，也可以有效地提高安全性。
隔膜：
? ? ? 隔膜的主要作用是隔離正負離子，防止內(nèi)部短路，同時也可以支撐電解質(zhì)，使整個電池更加穩(wěn)固。隔膜的重要性不亞于電解質(zhì)，它可以保證電池的安全性和性能穩(wěn)定。
? ? ? 隔膜的機械強度（抗拉伸和穿刺強度）、孔隙率和是否具備關(guān)閉功能是決定其安全性的重要依據(jù)。厚一些的隔膜在鋰離子電池受到外物沖擊的時候，能夠更好的保障內(nèi)部的正負極的隔離，所以厚一些的隔膜同時意味著更好的安全性。另外，由于鋰離子電池在持續(xù)的使用過程中溫度會升高，所以隔膜一般有能夠供應(yīng)一個熱關(guān)閉的附加功能。當鋰離子電池包內(nèi)內(nèi)阻提高三個數(shù)量級時，隔膜的熱關(guān)閉功能將會開始用途。
? ? ? 總的來說，電解質(zhì)和隔膜的性狀、質(zhì)量以及它們與電池其他組件的相互作用都會影響到鋰離子電池的安全性。因此，在鋰離子電池的研發(fā)和生產(chǎn)過程中，需要嚴格控制電解質(zhì)和隔膜的品質(zhì)和工藝，以確保電池的安全性和性能穩(wěn)定性。
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