鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度高、循環(huán)壽命長、使用溫度范圍寬、自放電小、無記憶效應和綠色環(huán)保等優(yōu)點，自誕生以來廣泛應用于消費類電子產品和小型電動工具等設備中。近年來，隨著能源危機的加劇和自然環(huán)境的日益惡化，鋰離子電池在電動汽車及儲能設備等領域的應用逐漸受到重視，但由于鋰離子動力電池的自燃、爆炸已導致多起電動汽車及混合動力汽車的自燃、爆炸事故，這嚴重制約了鋰離子電池在新能源領域的推廣速度。鋰離子電池產生安全問題與電池電材料、電解液材料、制造工藝、保護裝置、使用環(huán)境都有直接的關系，而電解液是鋰離子電池產生安全問題的一個重要因素。

        本文就引起鋰離子電池電解液安全問題的因素進行了分析，并提出了改善其安全性能的幾個途徑。

       1、 影響鋰離子電池電解液安全性能的分析

       1.1 熱失控

        電池在發(fā)生短路、過流或過充等濫用狀況時很容易引起電池的熱失控，熱失控會導致電池的燃燒甚至爆炸，造成一系列危險事故的發(fā)生。從結構分析，鋰離子電池主要由正、負、隔膜、電解液和殼體構成，其中電解液為易燃液體，當發(fā)生熱失控時，電解液與正、負以及自身均發(fā)生劇烈的化學反應，幾乎參與了鋰電池內部的所有反應。

       1.2電壓失控

        由于充電器不匹配、電池性能不一致等原因易造成電池的過充，電池過充會導致正材料過度脫鋰造成結構的塌陷、石墨負表面發(fā)生還原反應形成枝晶鋰、電解液中自由傳導的鋰離子數量減少，最終導致鋰離子電池放電效率的降低和容量的衰減。而當枝晶鋰積累到一定程度會刺穿隔膜，造成電池內部微短路，形成自放電現(xiàn)象，積累到一定程度會導致電池燃燒爆炸。

        常規(guī)鋰離子電池的充電上限電壓一般低于4.3V，即使高電壓電池也不高于5V，電池過充會造成電壓值超過電解液的電化學窗口，導致電解液氧化分解,釋放出遠高于正常充放電條件下產生的熱量，若反應生成氣體的蒸氣壓超過電池外殼承受能力會導致外殼的破裂，引起空氣與枝晶鋰發(fā)生激烈氧化反應，最終導致電池的燃燒爆炸。

       

         2、鋰離子電池電解液安全性能的改善途徑

        2.1提高抗過充性

        目前常用的過充保護添加劑有兩種：一種是電聚合添加劑，另外一種是氧化還原電對添加劑。

        2.2提高阻燃性

        添加阻燃添加劑是提高電解液阻燃性能的有效途徑之一，阻燃型添加劑可使易燃的有機電解液變成難燃或不可燃的電解液。阻燃型添加劑主要有磷系阻燃劑、鹵系阻燃劑和復合阻燃劑。

        2.3提高穩(wěn)定性

        一些新型有機鋰鹽具有良好的電化學和熱力學穩(wěn)定性，應用于鋰離子電池電解液中可以起到較好的效果。雙草酸硼酸鋰（LiBOB）和二氟草酸硼酸鋰（LiODFB）熱化學性能穩(wěn)定，分解溫度分別為302℃和240℃，還原電位高（約1.6V vs.Li+/Li），會優(yōu)先在負表面分解形成SEI膜，當與LiPF6做為混鹽或添加劑使用時，可有效改善電池的循環(huán)壽命及高低溫性能。有機磺酸鹽如二（三氟甲基磺酰）亞胺鋰（LiTFSI）和雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）具有抗氧化性好、熱穩(wěn)定性高，無毒，對水不敏感等優(yōu)點，應用于鋰電池電解液中，可有效改善電池的高溫、循環(huán)及安全性能。

        鋰離子電池具有較高的反應活性，在電池發(fā)生電壓失控、熱失控等情況下易發(fā)生燃燒爆炸等事故。電解液是影響鋰離子電池安全性能的一個重要因素，安全型鋰離子電池電解液的開發(fā)對鋰離子電池向高容量、高倍率、高電壓方向發(fā)展具有重要的意義，也必將進一步拓寬鋰離子電池的應用領域。光達化工鋰離子電池必將為行業(yè)注入新的力量、新的科技。