鋰離子電池阻燃添加劑

鋰離子電池己經(jīng)在小型電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，而電動汽車等領(lǐng)域的 應(yīng)用對電池的安全性提出了更高更新的要求。因此，安全問題已經(jīng)成為鋰離子電 池市場創(chuàng)新的重要前提。但是由于目前商業(yè)化的鋰離子電池仍采用有機電解質(zhì)溶 液，其中所使用的揮發(fā)性的碳酸酯類化合物，在電池工作產(chǎn)生溫度升高的情況下 揮發(fā)成為氣體積聚在電池殼內(nèi)，電池殼內(nèi)壓力升高，容易發(fā)生爆炸和燃燒。

在電解質(zhì)溶液中加入某些添加劑，能夠使可燃電解液變成難燃或者不燃，降低電池的 放熱量和自放熱率，提高電解液的熱穩(wěn)定性，從而避免電池在過熱條件下發(fā)生燃 燒或者爆炸。該類添加劑稱為阻燃添加劑，在電解液中加入一定量的阻燃添加劑 是改善電池安全性能的電要途徑之一。 

目前鋰離子電池阻燃添加劑大多為有機磷化物、有機鹵化物和磷-鹵、磷-氮 復(fù)合化合物。磷系阻燃劑與非水介質(zhì)有一定的互溶性，但磷酸酯類阻燃劑黏度較大，會降低電解液的電導(dǎo)率，且電化學(xué)穩(wěn)定性差。鹵系阻燃劑主要是有機氟化物， 包括氟代碳酸酯和烷基全氟代烷基醚類。

其中，氟代環(huán)狀碳酸酯具有較好的穩(wěn)定 性，較高的閃電和介電常數(shù)，不僅具有一定的阻燃效果，還可優(yōu)化SEI膜的性質(zhì)， 改善電解液與負極材料的相容性。氟代鏈狀碳酸酯高溫穩(wěn)定性良好，且黏度小， 熔點低，低溫性能好。某些氟代鏈狀碳酸酯做添加劑時，鋰離子電池表現(xiàn)出優(yōu)良 的低溫性能。

烷基全氟代烷基醚在針刺實驗和過充中沒有出現(xiàn)熱擊穿，大大提高 了電池的安全性能。復(fù)合阻燃劑同時具備多種阻燃劑的特性，且用量更小，阻燃 效果更佳，已經(jīng)成為現(xiàn)代阻燃劑發(fā)展的重要方向。