登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
研究背景
安全性是制约高比能、大容量锂离子电池规模应用的重要技术问题,热失控是导致电池发生爆炸、燃烧等不安全行为的根本原因。从电化学角度来看,在锂离子电池内部建立一种自激发热保护机制,切断危险温度下电池内部的离子或电子传输,关闭电池反应,是解决这一问题的有效途径。基于这一考虑,近年来人们提出了一系列新型热失控防范技术,包括正温度系数电极(即PTC电极)、热敏性微球修饰隔膜(或电极)、热聚合添加剂等。本文在简要介绍这些安全性技术的实现方式和工作原理之后,重点介绍了这一领域的最新研究进展。在此基础上,从实际应用需求出发,对其存在的问题及发展趋势进行了探讨。
重点内容导读
电极反应必须涉及电子传输和离子传输。如果在电池内部存在一种温度感应机制,当电池温度过高时,这种机制能够及时响应并有效切断电子或离子传输,那么电池反应就会被关闭,从而避免电池大幅度升温,阻止其进入自加温的热失控状态。基于这一思路,近年来国内外研究者相继提出了正温度系数电极、热响应微球修饰隔膜、热聚合添加剂等热失控防范新技术。根据它们作用原理的不同,这些技术大致可归纳为两类:离子传输热切断和电子传输热切断。本文将简要介绍这一方向的主要研究进展,以便为高安全性动力电池开发提供借鉴和参考。
1 离子传输热切断技术
1.1 热熔化封闭
图1 离子传输热熔化封闭原理示意图
1.2 热聚合封闭
图2 离子传输热聚合封闭原理示意图
2 电子传输热切断技术
图3 温度敏感电极的构造方式及工作原理示意图:(a)PTC材料作为电极集流体的表面涂层;(b)PTC材料作为电极活性层的导电剂;(c)PTC材料为电极活性颗粒的表面包覆层
结论
安全性是制约锂离子电池在动力与储能领域应用的重要技术问题。建立电池热失控防范新机制与新技术,提高电池的本征安全性,对于锂离子电池的规模化应用至关重要。从目前研究进展来看,利用材料的热相变行为实现离子传输的热切断以及利用PTC材料的正温度系数效应实现电子传输热切断,是两类值得期待的自激发热保护技术。在几种离子传输热切断技术中,利用表面修饰可熔性微球发展的热关闭隔膜具有化学稳定性高、与实际体系的电化学兼容性好以及使用方便等特点,更具应用发展前景。但受制于现有聚烯烃隔膜热稳定性的限制,微球修饰隔膜的过热保护功效并不能得到充分体现。将微球修饰技术与高热稳定性的隔膜(如聚酰亚胺PI膜)相结合,可能是一种更值得期待的热保护方法;在几种电子传输热切断技术中,基于PTC涂层的温度敏感电极仅对过充和外部短路有效,而基于PTC表面包覆的温度敏感电极材料则存在制备工艺复杂的问题。相比较而言,基于PTC导电剂的温度敏感电极更具应用前景,因为它不仅对所有引发热失控的滥用均有效,而且具有与现有电池生产工艺高度兼容的特点。在PTC材料的选择方面,由于导电聚合物PTC材料具有可加工性高、分散性好,以及电化学活性等优点,更具发展前景。
引用本文
李惠, 吉维肖, 曹余良, 詹晖, 杨汉西, 艾新平. 锂离子电池热失控防范技术[J]. 储能科学与技术, 2018, 7(3): 280-287.
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,3月12日,厦门市工业和信息化局公开关于市政协十四届三次会议第20241034号提案办理情况答复的函。文件显示,近年来,厦门市围绕锂离子电池及相关产业积极谋划拓展产业布局,引培并重,不断推进制造业转型升级和先进制造业提质增效,形成了海辰储能、中创新航等电芯企业以及厦钨新能
据武宁发布消息,3月14日江西省九江市武宁县与江西程疆新能源有限公司(简称:程疆新能源)举行六期项目签约协议。据悉,程疆新能源六期项目将在县工业园内投资5亿元人民币,主要从事21700/32650大型号圆柱型动力锂离子电池生产。项目竣工达产达标后,日产约50万只21700/32650大型号圆柱型动力锂离子电
据常熟市人民政府新闻办公室官微消息,3月15日,苏州新中能源科技有限公司锂离子电池工厂二期项目在常熟经开区开工奠基。此次开工的新中能源锂离子电池二期项目计划总投资1亿美元,利用现有厂区空地,建设约35000平方米生产厂房,新增年产2GWH锂离子电池,投产后年产值将达15亿元人民币。
北极星储能网获悉,瑞泰新材3月5日在回复投资者提问时表示,公司主要产品锂离子电池材料的最重要应用为新能源汽车电池和锂离子储能电池,这两种应用分别属于国家发展和改革委员会《绿色产业指导目录(2023年版)》(征求意见稿)中“节能降碳产业”和“清洁能源产业”的相关范畴;公司锂离子电池电解液
据工信部网站,2023年,我国锂离子电池产业延续增长态势,根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算,全国锂电池总产量超过940GWh,同比增长25%,行业总产值超过1.4万亿元。全年锂电池行业产品价格出现明显下降,1-12月电芯、电池级锂盐价格降幅分别超过50%、70%。详情如下:2023年全国锂离子电池
北极星储能网讯,近日,重庆市发改委发布《关于重庆瑞浦兰钧能源动力与储能锂离子电池及系统项目的节能审查意见》。以下为原文内容:关于重庆瑞浦兰钧能源动力与储能锂离子电池及系统项目的节能审查意见重庆瑞浦兰钧能源有限公司:你单位《关于报请审查重庆瑞浦兰钧能源动力与储能锂离子电池及系统项目
北极星储能网获悉,2月6日,天津市发展改革委关于印发天津市2024年重点建设、重点储备项目安排意见的通知。文件提出,吉星新能源动力电池及储能电池生产项目、荣盛盟固利扩产2.5GWh锂离子动力电池项目、贝特瑞年产6万吨锂离子电池负极材料项目等电池项目。原文如下:市发展改革委关于印发天津市2024年
1月29日,为落实《质量强国建设纲要》要求,加强对关系人民群众身体健康和生命财产安全、公共安全、生态环境安全的重点产品质量安全监管,市场监管总局制定了《全国重点工业产品质量安全监管目录(2024年版)》(以下简称《目录(2024年版)》)。附件信息显示,该目录包括254种产品,以及对应的产品生
北极星储能网获悉,1月29日,高邮周山共享储能项目锂离子电池储能系统采购项目招标公告发布。项目位于江苏省扬州市高邮市,招标人为高邮聚合光伏发电有限公司,招标内容为100MW/200MWh锂离子电池储能系统。
近日,联投湖北工建三公司承建的全省首家锂离子电池负极材料一体化项目——斯诺年产10万吨新能源动力电池负极材料一体化项目低温炭化车间成功进行点火试车,标志着该项目朝着建成投产目标又近一步。斯诺年产10万吨新能源动力电池负极材料一体化项目是随州市、随州高新区招商引资的新能源产业项目,总投
北极星储能网获悉,2024年1月25日,国家能源局举行新闻发布会,介绍2023年我国新型储能发展情况、全国统一电力市场体系建设情况、国际清洁能源日设立背景及我国对全球清洁能源发展贡献,并回答记者提问。能源节约和科技装备司副司长边广琦就2023年我国新型储能发展情况进行了介绍。能源节约和科技装备
北极星储能网获悉,2月19日,恩捷股份披露《关于变更回购股份用途为注销的公告》,公司于2024年2月18日审议通过了《关于变更回购股份用途为注销的公告》,为提高公司长期投资价值,提升每股收益水平,进一步增强投资者信心,结合公司实际情况,同意变更经公司2024年2月2日召开的第五届董事会第十九次会
1月26日,贵安新区与青岛中科华联新材料股份有限公司举行项目投资合作协议签约仪式,标志着双方就中科华联(贵安蓝科途)高性能锂电池隔膜及在线涂覆一体化项目达成战略合作,为新区加快打造新能源汽车电池及材料全产业链发展汇聚了强劲动能。中科华联(贵安蓝科途)高性能锂电池隔膜及在线涂覆一体化
1月3日恩捷股份公告,为加快公司美国锂电池隔离膜项目的进程,以快速响应北美地区客户的需求,提升公司隔膜产品的全球市场份额,公司董事会会议审议通过《关于调整美国锂电池隔离膜项目的议案》,公司拟将美国锂电池隔离膜项目进行如下调整:投资额由约9.16亿美元调整为约2.76亿美元,建设年产能10亿-1
近日,中建三局在马来西亚中标东南亚最大锂电池隔膜供应基地英诺威新材料科技有限公司高性能锂离子电池隔膜一期项目。项目总投资64亿令吉,分两期进行建设,其中一期投资32亿令吉(约合人民币49.3亿元),项目位于马来西亚槟城柏淡科技园占地超66英亩,总建筑面积超20万平方米,旨在打造行业领先的锂电
匈牙利时间12月11日,随着薄如蝉翼的隔膜从先进的生产线上流出,随着团队的欢呼,恩捷股份旗下首个海外基地匈牙利恩捷首条隔膜线全线贯通。这标志着恩捷在海外布局进程中又迈出了里程碑式的关键一步。
12月9日消息,河南惠强新能源材料科技股份有限公司向河南证监局申请辅导备案登记,民生证券为辅导机构。资料显示,河南惠强新材是一家从事锂电池隔膜研发、生产和销售的国家级高新技术企业,主要产品包括三层共挤隔膜、单层隔膜和涂覆隔膜。隔膜作为锂电池关键材料之一,广泛应用于新能源汽车、消费电
星源材质11月28日公告,于2023年11月28日,公司与LGEnergySolution,Ltd.为深化在全球市场和未来更多方面的合作及相互发展,基于双方的合作意愿,签订《全球战略合作备忘录》。LGEnergySolution,Ltd.认可公司是市场上具有最优质品质的供应商,在海外市场优先采购公司隔膜;公司也优先向LGEnergySolution
北极星氢能网获悉,11月22日,宁波中科氢易膜科技有限公司(以下简称“中科氢易”)完成数千万元Pre-A轮融资,本轮由高榕资本领投,招银国际、雄韬股份、阳光照明、崖州湾创投跟投。不到十个月的时间内,中科氢易完成了三轮融资,累积融资金额近亿元。据了解,中科氢易成立于2022年5月,由中科院背景膜
10月10日,深圳中兴新材技术股份有限公司(简称“中兴新材”)科创板IPO审核状态变更为“终止”,原因系公司及其保荐人撤回发行上市申请,上交所决定终止对其的审核。招股书(申报稿)显示,中兴新材专注于锂离子电池隔膜等高分子特种膜材料的研发、生产及销售,主要产品包括干法锂电基膜及涂覆膜。公
山西蓝科途锂电池隔膜项目,总投资19.2亿元,占地217亩,主要研发、生产、销售新型湿法锂电池隔膜及其他类隔膜。项目共规划建设4座标准化厂房、8条生产线。目前,一期项目第四车间的两条生产线已投产运行,二期项目包括三个车间六条生产线,正在进行设备安装和配套设施建设,预计12月份可达到量产条件
恩捷股份9月12日公告,近日,控股子公司上海恩捷新材料科技有限公司(以下简称“上海恩捷”)收到某全球电池公司的供应商提名信,上海恩捷已确认成为某全球电池公司锂电池隔膜供应商,上海恩捷从2023年至2031年向某全球电池公司在欧洲、亚洲等生产基地的主流车型锂电池供应隔离膜产品。
北极星电池网获悉,据工信部消息,为进一步做好新能源汽车动力电池综合利用工作,3月25日,节能与综合利用司组织召开线上研讨会,部分省份工信部门的相关工作负责同志参加会议。节能与综合利用司重点介绍了《新能源汽车动力电池综合利用管理办法》编制进展,反馈了2023年摸底调研相关情况。各地介绍了
北极星电池网获悉,来自瑞典电池制造商Northvolt的消息显示,3月25日,其位于德国海德的NorthvoltDrei电池超级工厂正式开工。据悉,该工厂将利用德国第一个风电场所在地区的可再生风力发电,计划雇用约3000名员工,最大年产能为60GWh,足以为大约100万辆电动汽车提供电池产品,将于2026年开始首次运营
潺潺的流水应和着青山和花海,悠扬的驼铃传唱着千年的故事,这片古老的西北大地,早已改变雾霾沙尘的旧貌,绿色新颜扮靓了西宁湟中的山河。清洁能源送进千家万户、袅袅炊烟中飘出欢声笑语,绿色发展让西宁民众的生活更加美好。日前,格力钛新能源系列车型齐进青海省西宁市,承担湟中区绿色交通网络建设
2024年政府工作报告指出,过去一年来,我国的电动汽车、锂电池、光伏产品“新三样”出口增长近30%。下一步,要加强大型风电光伏基地和外送通道建设,推动分布式能源开发利用,发展新型储能。政府工作报告首次提及锂电池、新型储能,这对锂电行业发展无疑是个积极的信号,在一定程度上会推动产业的发展
日前,中国台湾省固态电池厂商辉能科技(下称辉能)官宣:今年量产固态电池。消息只在自媒体、垂类媒体中赚到了些点击量,却未在电池制造业、新能源汽车商和学术界引发太大波澜。平心而论,动力电池和新型储能电芯市场规模足够大,人们乐见固态电池领域取得的每一项技术突破,无论实现突破的是中国企业
北极星储能网获悉,据宁德时代消息,3月21日,上海久事(集团)有限公司(以下简称“久事集团”)与宁德时代新能源科技股份有限公司在福建宁德签署战略合作协议。根据协议,宁德时代将为久事集团提供动力电池维保等授权,拓宽动力电池售后衍生服务市场;完善新能源客货运、旅游交通工具数字管理平台,
北极星电池网获悉,据“江宁发布”消息,近日,江苏南京江宁招商团赴瑞典、韩国开展招商引资促进与经贸合作交流,签约引进总投资达17.67亿美元的9个外资项目。其中,江宁滨江开发区与韩国电池巨头LG新能源进行签约,总投资约8亿美元(约57.7亿元人民币),主要涉及动力电池、储能电池等生产项目。资料
近日,中建二局华东公司承建的翔蜂新能源产业园项目一期正式完工。项目位于江苏省常州市金坛区,占地约656亩,建筑面积约41万平方米,是江苏省重点工程,定位为高标准、智能化、零排放的环保型AI工厂,旨在打造国内领先的洁净厂房,配置世界先进的电池自动化生产设备,自动化率达95%。项目建成后,对蜂
根据公告显示,2023年,比亚迪集团营业额为人民币602315百万元,(约为6023亿)同比提升42.04%。其中汽车、汽车相关产品及其他产品业务的收入约人民币4834亿元左右,同比增长48.90%。2023年,比亚迪汽车销量强势领跑,实现同比超60%的大幅增长,持续创历史新高,蝉联中国车企乘用车销量第一。去年11月
锂电池行业去库存以及价格战,将是一个非常长期的过程。据工信部的数据,自2022年我国锂电池行业总产值首次突破万亿元大关之后,2023年这一数据再创新高,超1.4万亿元。同时,2023年,锂电池行业产品价格出现明显下降,电芯价格降幅超过50%。产品价格下滑的同时,产能利用率也在下滑。以锂电池头部上市
3月26日,智己汽车联席CEO刘涛在社交媒体上称,凭借纳米级固态电解质等独家专利技术,智己L6所采用的电池将成为行业首个准900V超快充固态电池,可在更短时间完成近千公里的补能。更安全的固态电解质,从电芯层面就保证电池的超高等级安全,将实现整包L0无热蔓延、不起火。除了智己,丰田、本田、长安、
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!