新エネルギー車の利点は、ガソリン燃料車に比べて低炭素で環境に優しいことです。 リチウム電池や水素燃料など、従来とは異なる車両燃料を動力源として使用します。 リチウムイオン電池は、新エネルギー車、携帯電話、ノートパソコン、タブレットパソコン、モバイル電源、電動自転車、電動工具などに加え、幅広い用途に使用されています。
ただし、リチウムイオン電池の安全性を過小評価することはできません。 不適切に充電されたり、周囲温度が高すぎたりすると、リチウムイオン電池の自然発火や爆発が非常に起こりやすくなることが多くの事故で示されており、これがリチウムイオン電池開発における最大の問題点となっています。
リチウム電池の性質によって「可燃性および爆発性」の運命が決まりますが、リスクと安全性を軽減することが完全に不可能というわけではありません。 携帯電話会社でも新エネルギー自動車会社でも、バッテリー技術の継続的な進歩により、合理的なバッテリー管理システムと熱管理システムを通じて、バッテリーは爆発や自然発火のない安全性を確保できます。
1. 電解液の安全性の向上
特に高温では、電解質と正極および負極の間に高い反応活性があります。 電池の安全性を向上させるためには、電解液の安全性を向上させることがより効果的な方法の一つです。 電解液の潜在的な安全上の危険は、機能性添加剤の追加、新しいリチウム塩の使用、新しい溶媒の使用によって効果的に解決できます。
添加剤のさまざまな機能に応じて、安全保護添加剤、皮膜形成添加剤、正極保護添加剤、リチウム塩安定化添加剤、リチウム析出促進添加剤、集電体の防食添加剤、濡れ性向上添加剤に分類できます。 。
2. 電極材料の安全性向上
リン酸鉄リチウムおよび三元複合材料は、低コストで「安全性に優れた」正極材料と考えられており、電気自動車業界で普及する可能性があります。 正極材料の安全性を高める方法としては、塗膜の改質が一般的です。 たとえば、正極材料の表面を金属酸化物でコーティングすると、正極材料と電解質の直接接触を防ぎ、正極材料の相変化を抑制し、構造安定性を向上させることができ、陽イオンの乱れを軽減します。結晶格子を強化して副反応による発熱を低減します。
負極材料の場合、リチウムイオン電池では表面が熱化学分解や発熱を最も受けやすいため、SEI フィルムの熱安定性を向上させることが負極材料の安全性を向上させる重要な方法となります。 弱い酸化、金属および金属酸化物の堆積、ポリマーまたはカーボンコーティングを通じて、負極材料の熱安定性を向上させることができます。
3. バッテリーの安全保護設計を改善
市販のリチウムイオン電池は、電池材料の安全性の向上に加えて、電池安全弁、温度ヒューズの設定、正の温度係数を持つ部品の直列接続、熱シールされたダイアフラムの使用、専用の保護回路の搭載など、多くの安全保護手段を採用しています。専用のバッテリー管理システムなどもセキュリティを強化する手段です。