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电解质和隔膜对锂离子电池的安全性影响是什么
2023-07-22
电解质和隔膜对锂离子电池的安全性影响主要体现在以下几个方面：
电解质：
电解液通常使用的溶剂为有机碳酸酯类化合物，它们具有高活性，极易燃烧。
电极/有机电解液相互作用的热稳定性是制约锂离子电池安全性的首要因素。正极/电解液反应对锂离子电池的安全性的影响尤为重要。
在一些滥用条件下，电池内部出现足够的热量常使正极释放出氧气，为电解液的燃烧供应了助燃物，但由于生成的氧气量有限，通常导致电解液的不完全燃烧。然而，这样的燃烧仍然会产生大量的热和气体，导致电池系统的破坏，甚至可能引发剧烈燃烧或爆炸。
目前广泛使用的商用电解质的可燃性和液体状态对安全性来讲不是特别理想的选择。如果采用锂离子电导率σLi+>104Scm-1的固态电解质，就可以一方面阻止锂支晶刺破隔膜到达正极从而解决安全性问题，另一方面也可以解决负极与碳酸盐电解质接触和正极与水性电解液接触时产生的稳定性问题。
另外，通过在电解质里添加一些阻燃材料，将混合的离子液体和有机液体电解质改性成为不易燃的电解液，也可以有效地提高安全性。
隔膜：
隔膜的主要作用是隔离正负离子，防止内部短路，同时也可以支撑电解质，使整个电池更加稳固。隔膜的重要性不亚于电解质，它可以保证电池的安全性和性能稳定。
隔膜的机械强度（抗拉伸和穿刺强度）、孔隙率和是否具备关闭功能是决定其安全性的重要依据。厚一些的隔膜在锂离子电池受到外物冲击的时候，能够更好的保障内部的正负极的隔离，所以厚一些的隔膜同时意味着更好的安全性。另外，由于锂离子电池在持续的使用过程中温度会升高，所以隔膜一般有能够供应一个热关闭的附加功能。当锂离子电池包内内阻提高三个数量级时，隔膜的热关闭功能将会开始用途。
总的来说，电解质和隔膜的性状、质量以及它们与电池其他组件的相互作用都会影响到锂离子电池的安全性。因此，在锂离子电池的研发和生产过程中，需要严格控制电解质和隔膜的品质和工艺，以确保电池的安全性和性能稳定性。
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