提升高容量锂电池安全性的方法

在单位体积下锂电池容量越高，能量密度越大，而电池安全系数就越低，如何在尽量提升单位体积下的容量值同时保障电池安全使用性能成为了当前很多锂电池厂家不断探索的问题。

而且在应用领域中，伴随着智能穿戴设备、纯电动车产业链等的快速发展趋势，对充电电池的“高容量”规范，也在持续提升。以锂金属为负级的高容量锂电池，拥有比传统式锂电池高10倍的容积发展潜力，但却存有着因为能量密度高，物质反应难以控制的安全风险，以及电芯一致性不好控制的难题。

从锂电池本身原材料性能方面出发，研发新工艺和新材料是主要的方法。高纯石墨做为传统式高容量锂电池的电池正极材料，存储量为380mAh/g。但，这远小于锂金属的基础理论比容积3860mAh/g。因而，锂金属是高容量锂电池更为理想的电池正极材料。但是，初期以锂金属为负级的充电电池，会在蓄电池充电过程中造成网状结构金属锂，即“锂枝晶”问题。这或可造成充电池內部短路故障乃至发生爆炸，是潜在性安全隐患。

为处理锂枝晶生长发育难题，学术界明确提出了各种各样解决方法。包含，在高容量锂电池电解液中加上有机化学防腐剂，或应用固态电解质等，抑止枝晶产生。

在金属沉积过程中，压应力普遍存在。团体在制备出的软基衬底上，沉积铜膜做为集流体，将电极拼装成充电电池在显微镜下开展高容量锂电池充电。观查发觉，电池充电一段时间后，铜膜上面陡然出现一维皱褶构造，根据铜膜失衡褶皱，柔性衬底上的应力被大大的释放出来。进而确认了电级表层的压应力，确能驱动锂枝晶生长发育。

从电池外部配件上，可以通过研发制造功能齐全的电池保护系统或保护板以及良好的散热结构设计等这些，可以更好的提升锂电池的使用安全性能。