文 献 综 述

1.1课题背景

随着经济全球化的发展，化石燃料：煤、石油、天然气的大量使用，资源造成的短缺和生态环境的日益破坏已经显得特别突出，所以化石燃料造成的环境污染要急切减少^[1]。研究和推广光、电、风等可持续的再生资源和新兴的高效电池体系，实现能源合理配置以及对生产用电的控制，对国家提出的高效低碳生活，提高能源品质及效率，改善环境，提高人民生活水平都有十分重要的作用^[2-3]。

自八十年代中期开始，老百姓普遍的通信方式基本上靠邮递信件，发送电报和电话三种形式。信件受形式的影响加上远距离邮寄需要很长时间，造成紧急或及时的消息成为滞后消息，会带来很多不便。电报和电话则都是以固定的形式，人们并不能随身携带，从而影响它的实用性。但随着科技技术地进步，固定电话逐渐被”大哥大”、手机所代替。这样就是人们的生活交际和生活方式得到极大的改善。

而现如今的生活中，智能手机等一系列电子终端已经成了我们工作、学习、生活的主流。特别是智能手机最为普遍，几乎是人手一部，有的甚至两部制三部。智能手机好是归好，为我们带来很多便捷，但它令我们最最苦恼的就是手机充电和手机待机时间的问题。对于那些手机不离手的人来说基本上一天有的甚至半天就没有电了。没有电的手机几乎就和”板砖”差不多了。与此相关，像人们日常出行的交通工具^[4]：电动自行车、电动汽车等都面临像手机这样续航能力稍弱的现象。所以电池的改善和提高对人民生活有着息息相关的作用^[4-6]。

锂离子蓄电池是一种锂离子在正负极之间反复进行嵌入和脱出的高能高效的二次电池。它具有多种优点：没有记忆效应、环保清洁无污染、具有很高的能量比、有很低的自放电能力和良好的循环性能^[7]。

据统计，在人民生活层面，电动车以及电动混合动力汽车上，大部分是锂离子电池和MH-Ni电池，然而锂离子电池的能量比可以达到125~155Wh/kg^[8]，此能量比远远高于MH-Ni电池。而且质量比功率在短时间内也是远远高于MH-Ni电池的。所以，锂离子电池是人们现在讨论和研究的重要话题。

通常情况下，锂离子动力蓄电池的安全性能和其能量成反比关系，当动力蓄电池能量增加的时候，电池的体积也就随着增加，这样就造成电池的散热能力变差，热量短时间内聚集，就会存在危险发生。我们日常生活中所使用的的手机，其电池则是采用的锂电池，这种锂电池按照国家标准其安全事故的发生概率是要小于十的六次方分之一^[9-10]。对于安全性要求特别高。然而，对于应用到大型甚至特大型设备上的大容量锂离子动力蓄电池，它的安全问题则更为苛刻，这也是老百姓所日切关心的民生问题。但是随着科学家工程师们的不断研究和探索，以及在工程上的不断应用，其中的安全性问题更是显现出来：充放电、电池造成的短路等一系列的热滥用是所发生的问题。这些都是锂离子动力蓄电池在生产和应用所带有的问题，这也是工程师和相关科学家所要去攻关的^[11]。因为锂离子动力蓄电池是新兴的一种电池产物，所以它的工作环境要求也十分的高，如果稍不注意就会造成电池漏液，电池内部短路，甚至造成电池爆炸的风险。

随着科技地不断进步和发展，人们在对小中型的锂离子蓄电池的安全性能上均能做到万无一失，所有相关测试也能顺利通过且达到国家的相关标准。在对于大型长续航的锂离子动力蓄电池上，通过其他行业的飞速发展，比如相关材料的发展，采用一些新研制的耐高温材料；通过结构学的设计，对电池内部的相关部件进行严密更合理地布局；通过安全技术以及材料的加固防范对电池的安全充分做到让顾客放心也是指日可待。

1.2国内外研究状态及发展动态