防止鋰離子電池爆炸措施（二）

防止鋰離子電池爆炸措施除了可以提高組成材料的熱穩定性外，還應盡可能避免電池發生短路。

避免電池短路

對於隔膜而言，孔率為40%左右，且分佈均勻，孔徑為10nm的隔膜能阻止正負極小顆粒運動，從而提高鋰離子電池的安全性。而隔膜的絕緣電壓與其防止正負極材料直接接觸有著密切關係，隔膜的絕緣電壓依賴於隔膜的材質、結構以及電池的裝配條件。

採用熱閉合溫度和熔融溫度差值比較大的複合隔膜（如PP/PE/PP）可防止電池熱失控。而隔膜表面塗覆陶瓷層可提高隔膜耐溫性。低熔點PE（125℃）在低溫度下起到閉孔作用；PP（155℃）能保持隔膜的形狀和機械強度，防止正負極直接接觸，從而確保電池的安全性。

目前，利用石墨負極替代金屬鋰負極，能使充放電過程中鋰在負極表面的沉積和溶解轉為鋰在碳顆粒中的嵌入和脫出，防止了鋰枝晶的形成。但這並不代表鋰離子電池的安全性已完全解決了，在鋰離子電池充電過程，如果正極容量過多，就會出現金屬鋰在負極表面沉積，最後造成電池短路。

塗布厚度及其均一性也影響鋰離子在活性物質中的嵌入和脫出。如果負極表面密度較厚不均一，那在充電過程中各處極化大小就會不同，有可能發生金屬鋰在負極表面局部沉積。

另外，使用不當也會引起電池短路，低溫下，由於鋰離子的沉積速度大於嵌入速度，因此造成電池內部發生短路的概率較大。所以，控制好正負極材料的比例，增強塗布的均勻性等是防止鋰枝晶形成的關鍵。

此外，粘結劑晶化、銅枝晶的形成也是造成電池內部短路的重要因素。在塗布工藝中，塗布可通過烘烤加熱將漿料中溶劑全部除去，若加熱溫度過高，則粘結劑可能發生晶化，會使活性物質剝落，使電池內部短路。在過放條件下，當電池過放至1-2V時，作為負極集電體的銅箔將開始溶解，並於正極上析出，小於1V時正極表面則開始出現銅枝晶，使鋰離子電池內部短路。

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