儲能鋰離子電池?zé)崾Э刂饕蛴袃蓚€：一個是外部原因，儲能電站空間密閉，內(nèi)部存儲大量能量，充放電時電化學(xué)反應(yīng)會釋放熱能，本身具有潛在熱失控危險;另一個是內(nèi)部原因，鋰離子電池電解液電化學(xué)反應(yīng)引發(fā)的副反應(yīng)容易引發(fā)熱失控。

　　為應(yīng)對儲能電站熱失控風(fēng)險，業(yè)內(nèi)提出從鋰離子電池材料改性、鋰離子電站主動安全防護和被動安全防護三個方面提出了解決方法。

　　鋰離子電池材料改性主要從電池過充保護劑、鋰離子電池陰極材料和鋰離子電池陽極材料三個方面著手。

　　電池過充保護劑

　　過充是儲能鋰離子電池不可避免的濫用之一，通過在電池電解液內(nèi)添加過充保護劑可以有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。

　　過充保護劑利用較多的主要有兩類，分別是氧化還原穿梭添加劑和關(guān)斷過充添加劑。

　　氧化還原穿梭添加劑在比充電結(jié)束電壓略高的特定電壓下，可以在電極間可逆地被氧化/還原，并提供過充電保護;在較低或正常的電壓下，其分子不活躍，不會干擾電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)。

　　目前，典型的氧化還原穿梭添加劑有有吩噻嗪、三苯胺、有機茂金屬、二甲氧基苯和它們的衍生物等。

　　關(guān)斷過充添加劑屬于不可逆的添加劑，一旦在較高電壓下被觸發(fā)，就會永久性地停止電池的運行。它的主要缺點是會對鋰離子電池產(chǎn)生不可逆的氧化作用，從而縮短電池壽命。

　　目前，典型的關(guān)斷過充添加劑有二甲苯、環(huán)己基苯、聯(lián)苯、3-噻吩乙腈、2,2-二苯基丙烷等。

　　鋰電陰極材料改性

　　鋰離子電池陰極材料熱性能改善主要有兩種技術(shù)：元素替代和保護性涂層。

　　元素替代技術(shù)可以穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)有效改善層狀氧化物材料的熱性能，如用Al替代過渡金屬Co、Ni和Mn。在鈷酸鋰中摻雜合金元素鎳和錳等，可以顯著提高陰極的起始分解溫度，避免電池陰極在高溫下發(fā)生有害反應(yīng)。

　　保護性圖層，主要指在鋰離子電池應(yīng)急材料上涂一層薄薄的鋰離子導(dǎo)電化合物作為保護層，使陰極表面不與電解質(zhì)直接接觸，進而避免發(fā)生副反應(yīng)、相變等，從而提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并減少晶體位點中陽離子的混亂。

　　此外，陰極涂層材料一般為熱惰性材料，給陰極添加保護層的同時，還有助于減少其發(fā)熱。

　　鋰電陽極材料改性

　　鋰離子電池陽極材料改進熱點方向是開發(fā)人工SEI膜，減輕SEI膜與電解質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)性能，以改善其熱性能。主流技術(shù)有三種，分別是輕度氧化、金屬沉積和聚合涂層。

　　有研究人員發(fā)現(xiàn)，相較無涂層的石墨陽極，氟化鋁涂層的石墨陽極初始放電容量更高、循環(huán)壽命更長、容量保持率和速率性能更高。