锂电池热失控安全防护研究进展
陆豪宇1，2，沈文锋2，3，4，吕大伍2，3，赵俊华5，宋伟杰2，3，谭瑞琴1，（1宁波大学信息科学与工程学院；2中国科学院宁波材料技术与工程研究所；3中国科学院大学材料科学与光电子工程中心；4中科微感( 宁波) 科技有限公司；5衢州学院化学与材料工程学院）
摘要：锂离子电池( 简称锂电池) 以其高能量密度、长循环寿命等优点在储能领域得到了广泛应用。然而，由于机械滥用、电滥用和热滥用导致的热失控事故严重制约了锂电池的大规模应用。如何提高锂电池的安全性已成为学者们日益关注的研究热点。因此，本文从多个方面对如何提高锂电池安全性能的相关研究进展进行综合性的评述与分析。首先介绍了锂电池的结构、工作原理及热失控失效机制，然后全面分析了目前更安全的锂电池材料设计研究和锂电池热失控安全监测、早期预警技术，最后针对进一步提高电池系统安全性和稳定性的潜在研究进行了展望。
关键词：锂电池；热失控；电池安全；早期预警
目录介绍
0 引言
1 锂电池的工作原理及热失控失效机制
1．1 锂电池的结构及工作原理
1．1．1 正极材料
1．1．2 负极材料
1．1．3 SEI
1．1．4 电解质材料
1．1．5 隔膜材料
1．1．6 集流体
1．1．7 锂电池工作原理
1．2 热失控失效机制
1．2．1 SEI层的分解
1．2．2 负极材料与电解质之间的反应
1．2．3 隔膜塌陷
1．2．4 正极的分解和与电解质的反应
1．2．5 电解质的分解反应
1．2．6 粘合剂与负极材料之间的反应
2 锂电池热失控内部保护技术
2．1 正极材料的改进
2．2 负极材料的改进
2．3 电解质的改进
2．3．1 电解质溶剂的改进
2．3．2 电解质锂盐的改进
2．3．3 高盐浓度的电解质
2．3．4 电解质添加剂
2．3．5 从液态到凝胶到固态电解质的设计
2．4 隔膜的改进
2．4．1 高热稳定性隔膜
2．4．2 高机械稳定性隔膜
2．4．3 抑制枝晶锂隔膜
3 锂电池热失控监测技术
3．1 温度监测技术
3．1．1 表面温度监测
3．1．2 内部温度监测
3．2 电特性监测技术
3．3 力参数监测
3．4 气体监测技术
3．4．1 热失控中的气体组分
3．4．2 用于热失控监测的气体传感器
3．4．3 电阻式气体传感器的气敏材料研究
4 结语与展望
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