如何保證鋰離子電池的安全和壽命?

關于鋰離子電池來說，在應用過程中可能會面對不同的測試，一些應用場景可能會對鋰離子電池提出更大的挑戰。我們希望鋰離子電池可以更聰明,根據使用環境及時鋰離子電池使用策略停止調整,一方面確保鋰離子電池的安全性,另一方面也能保證鋰離子電池功能和使用壽命。

1.聰明的自我保護

鋰離子電池保護自己的基本功能是鋰離子電池,鋰離子電池組現在BMS系統基礎上可以結束溫度保護,電流保護功能,但它是在系統級別的保護,鋰離子電池和智能規劃可能會保護自己在鋰離子電池的水平,比如添加額外的電池電極的感應,添加溫度反應智能材料,通過在鋰離子電池中加入一些智能結構和材料，進而對鋰離子電池進行智能規劃。

1.1內部短路預防規劃

內部短路是影響鋰離子電池安全的一個嚴重問題。鋰離子電池中由鋰枝晶、過量物質等引起的短路往往會造成嚴重的安全問題。

為了解決鋰離子電池中鋰枝晶生長所引起的內部短路事故，人們開發了多種方法來監測鋰離子電池中鋰枝晶的生長。吳和其他人隔膜的規劃功能,例如,隔膜在傳統聚合物隔膜中心也參加了一個金屬層,該層的金屬鋰枝晶探測器的功能,通過監測金屬和陰極之間的電壓差,可以完成對鋰枝晶監控,使隔膜的用途是保存傳統的隔膜,也最終鋰枝晶的監控。隔膜的特點是隔膜的中心層參與sio2。當鋰枝晶生長到一定程度，隔膜被擊穿時，sio2會與金屬鋰發生反應，消耗鋰枝晶，進而阻止鋰枝晶的進一步生長。

1.2智能防止鋰離子電池過熱

鋰離子電池假設過熱(如外部加熱、短路過程中出現的熱量釋放等)會導致隔膜收縮，導致正負電極短路，進而導致熱失控。傳統pp-pe-pp復合隔膜在較低的溫度下,可以結束活動閉鎖功能,然后阻止正負電極的反應,達到抑制電池過熱的效果,但假如溫度交叉高,PP層也發生收縮,這三層復合隔膜將是無效的。

為了解決鋰離子電池過熱時的安全性問題，Yim等人。眾所周知，普通電解液阻燃劑會對鋰離子電池的功能出現嚴重的影響，因此在實際應用中很難使用。Yim等阻燃劑被裝在單獨的膠囊中，膠囊的外壁材料在電解液中非常穩定，通常不會影響鋰離子電池的功能。當溫度超過70℃時，在阻燃劑DMTP的蒸氣壓用途下，導致外殼開裂，將阻燃劑釋放到電解液中，導致電解液的電導率急劇下降，阻止了電池的進一步反應。

以上對鋰離子電池的保護方法是一次性的，即一旦保護機制被激活，就意味著整個電池失效。為了解決這一問題，Yang等人設計了一種保護方法，使用智能電解質可以阻止溫度影響下可逆的溶膠-凝膠轉變，從而可以反復激活這種保護方法。電解質重要由PNIPAM/AM組成。當溫度超過過渡溫度時，PNIPAM會由親水變為疏水，從而大大抑制了其中離子的擴散。重要的是，反應是完整的，可逆的，當溫度下降，所以重復保護電池可以結束。該技術可應用于河流超級電容器上，保護電容器的安全。