今年以來(lái)，手機(jī)電池漏電爆炸惡性事故頻頻發(fā)生，其中僅七月八日至二十五日，各地就先后發(fā)生6起這類事故。此前，國(guó)內(nèi)外還報(bào)道過(guò)多起電動(dòng)汽車的電池燃爆事故。業(yè)內(nèi)專家指出，盡管從整體上看，電池的事故率為千萬(wàn)分之一，但涉及到人的生命，鋰離子電池容不得一起事故。日前在第二屆我國(guó)鋰離子電池電解液研討會(huì)上，與會(huì)專家和公司家呼吁：為確保鋰離子電池生產(chǎn)與使用的絕對(duì)安全，國(guó)內(nèi)應(yīng)建立緊密協(xié)作聯(lián)合開(kāi)發(fā)的機(jī)制，加大研發(fā)投入，通過(guò)創(chuàng)新的化工解決方法，從技術(shù)上、工程上和材料上努力取得突破。

鋰離子電池的安全問(wèn)題是一道專家級(jí)難題，各國(guó)都在研究解決之中。從鋰離子電池的結(jié)構(gòu)看，它有正極、負(fù)極、隔膜和電解液，其外殼全部采用化工材料。廣州天賜高新材料公司技術(shù)總監(jiān)李永坤告訴記者，鋰離子電池的安全性與這5個(gè)部分有直接的關(guān)系，但鋰離子電池爆燃的誘因重要是電池?zé)崾Э兀姵氐亩搪贩艧嵴嫉捷^大的比例。從電解液角度分析，電池在充分放電過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)熱量，而電解液由鋰鹽、添加劑和溶劑組成，尤其是溶劑，如碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯等，在受熱的環(huán)境中自身會(huì)再放熱，造成整個(gè)體系失控。業(yè)界普遍認(rèn)為150℃是鋰離子電池?zé)崾Э氐年P(guān)鍵溫度。

那么，動(dòng)力鋰離子電池發(fā)熱為何導(dǎo)致電池爆炸？清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室主任何向明介紹，試驗(yàn)證明電池爆炸是電池內(nèi)短路引發(fā)的，從一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)大到全部，形成鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng)，放出了巨大能量才釀成事故。比如，電池隔膜一般采用聚乙烯、聚丙烯材料，在受熱環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)收縮，引起正、負(fù)極之間的部分短路而放熱；在大功率動(dòng)力鋰離子電池中，一旦隔膜出現(xiàn)崩潰短路，電壓降低，溫度會(huì)迅速升高到600℃，造成正極鋁化合物的劇烈燃燒而爆炸。何向明說(shuō)，國(guó)外動(dòng)力鋰離子電池現(xiàn)已開(kāi)始采用在180℃時(shí)不會(huì)收縮的聚酰亞胺，作為隔膜材料。

電池安全性的核心是熱。切斷電池自身的產(chǎn)熱鏈，是保證電池安全的重要措施。如何防止電池的熱失控，一些專家在研討會(huì)上提出，可從電池的產(chǎn)熱、傳熱兩大方向予以解決。重要的舉措有：采用放熱量低的化學(xué)材料；控制放熱反應(yīng)速率，降低產(chǎn)熱速度；提高放熱反應(yīng)發(fā)生的溫度；改善電池外殼散熱，緩解電池升溫。

廣州天賜公司于去年成功開(kāi)發(fā)了阻燃電解液，通過(guò)添加氟代磷酸酯、磷腈、氟代硼酸酯和腈基硼烷等阻燃材料，使電池?zé)崾Э販囟却蟠筇岣撸煌瑫r(shí)研發(fā)了超低溫電解液的羧酸酯類(MA、EA)、氟代溶劑類（FEA)等，以該材料為電解液的動(dòng)力鋰離子電池可用于航天、飛行器等領(lǐng)域。江蘇華東鋰電技術(shù)研究院近期開(kāi)發(fā)了凝膠電解質(zhì)等，極大提高了電解液的耐氧化穩(wěn)定性，不僅放熱起始溫度高、放熱量小、可緩解電池溫升，同時(shí)能防止普通隔膜被氧化，阻止電池內(nèi)短路。

聚合物電解質(zhì)的糾結(jié)是安全性與電性能兩者如何做到平衡。近幾年，清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院和江蘇華東鋰電技術(shù)研究院，開(kāi)展了聚合物電解質(zhì)實(shí)用化的研發(fā)合作，走出了一條從固態(tài)電解質(zhì)到凝膠電解質(zhì)最后到復(fù)合電解質(zhì)的成功之路，已形成可產(chǎn)業(yè)化的系列成果。其中的復(fù)合電解質(zhì)，既能滿足電池的電性能，同時(shí)可大幅度提高電池安全性。

清華大學(xué)何向明教授表示：我國(guó)鋰離子電池的安全性與多年前相比，已有很大的提高，但安全性是一門復(fù)雜的綜合性技術(shù)，要完全攻克還要有一個(gè)過(guò)程。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多公司和科研院所看好鋰離子電池產(chǎn)業(yè)，都投入了大量人力、財(cái)力和物力，但各自為政、非常分散，并受到了成本和產(chǎn)業(yè)化的制約，建議政府有關(guān)方面搭建高層次的產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新的平臺(tái)，組織協(xié)同攻關(guān)，發(fā)揮疊加優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破，共同推動(dòng)我國(guó)鋰離子電池的技術(shù)安全性跨上新臺(tái)階。