衰减过快等过充因素。

 

锂离子动力电池安全技术的进展

 

电池安全设计制造、

PTC 限流装置、压力安全阀、热封闭隔膜及提高电池材料的热稳定性等常

规方法，有其局限性，只能在一定程度上降低电池不安全行为的发生概率。艾新平强调：要
根本解决，需要研究防短路、防过充、防热失控、防燃烧及不燃性电解液的新技术，建立电池
自激发安全保护机制。

 

1.防止电池内部短路。陶瓷隔膜和负极热阻层等保护涂层。 

2.防过充技术。 

① 氧化还原电对添加剂。在电解液中加入一种氧化还原电对 O/R，当电池过充时，R 在正极
上氧化成

O,随之 O 扩散至负极又还原成 R。如此内部循环，使充电电势钳制在安全值，抑

制电解液分解及其他电极反应发生。

 

二甲氧基苯衍生物具有稳定的电压钳制能力，但因溶解度低，钳制能力小于

0.5C；电池自

放电大。还需在

Shuttle 分子结构方面进一步研究。 

可逆过充保护不仅能解决电池的过充电问题，且有利于电池组中单体电池的容量平衡，降
低对电池一致性的要求，还能延长电池使用寿命。

 

② 电压敏感隔膜。在隔膜部分微孔中填充一种电活性聚合物，在正常充放电电压区间，隔
膜呈绝缘态，只允许离子传导；当充电电压达到控制值时，聚合物被氧化掺杂成为电子导
电态，在正负极间形成聚合物导电桥，使充电电流旁路，可避免电池过充。

 

3.防止热失控的技术。 

① 温度敏感电极（PTC 电极）。PTC 材料在常温下，分散于聚合物基质中的导电炭黑接触
良好，可形成良好的电子传输通道，复合材料有较高的电子导电性；当温度上升至复合物
的居里转化温度时，聚合物基质膨胀，导电炭黑脱离接触，复合物电导急剧下降。

 

高温下，镶嵌在

PTC 电极集流体和电极活性物涂层之间的 PTC 涂层电阻急剧增大，可切断

电流传输，终止电池反应，防止电池因热失控引发的安全问题。

 

例如，

PTC 钴酸锂（LiCoO2）电极，实验结果表明，在 80~120

℃高温下，表现出良好的

自激发热阻断效果，能防止电池因过充和外部短路引发的安全问题。

 

但

PTC 电极对内部短路无能为力。另外，聚合物 PTC 材料的温度响应特性还有待进一步优

化。

 

② 热封闭电极。在电极或隔膜表面修饰一层纳米球状热熔性材料。常温下，球状颗粒的堆积
形成多孔，不影响离子的液相传输；当温度升高至球体材料的融化温度时，球体融化成致