鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年12月13日
鋰離子電池安全問(wèn)題為何頻發(fā)?
鋰離子電池安全問(wèn)題為何頻發(fā)?
邱新平告訴《產(chǎn)品安全與召回》,這是由鋰離子電池本身的特征來(lái)決定的。與其他體系的電池相比,比如鉛酸電池、鎳鋁電池等,鋰離子電池創(chuàng)新地采用了一些新的反應(yīng)方式。主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
首先,鋰離子電池正極和負(fù)極采用了嵌入反應(yīng)方式,與普通的化學(xué)反應(yīng)如鉛酸電池中鉛變硫酸鉛的反應(yīng)不一樣,嵌入反應(yīng)過(guò)程中材料表面也就是界面的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,因此保證了鋰離子電池的長(zhǎng)壽命系統(tǒng)。
其次,鋰離子電池具有高能量密度的特性,高能量密度主要得益于兩方面:一是高容量電極材料的使用;二是寬的電化學(xué)窗口電解質(zhì)的使用(這里所指的主要是非水溶液體系電解質(zhì)或者固體電解質(zhì)),使得電池的電壓大幅度提高。
現(xiàn)在的鋰離子電池平均電壓可以到3.7V以上,最高電壓可以達(dá)到4.4V以上。這樣的設(shè)計(jì),與普通的水溶液電解質(zhì)相比,鋰離子電池中沒(méi)有鉗制反應(yīng)。邱新平指出,比如說(shuō),如果鉛酸電池過(guò)充電,過(guò)充電以后多余的電可以把水分解,分解完之后,再用氫氧復(fù)合基質(zhì)把多余的電能變成熱能釋放出來(lái),鋰離子電池并沒(méi)有這個(gè)機(jī)制,所以一旦過(guò)充電,就會(huì)帶來(lái)很多安全問(wèn)題。
應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電池生命中后期的數(shù)據(jù)積累
目前業(yè)內(nèi)包括車企對(duì)新的鋰離子電池,即剛出廠的電池的安全性認(rèn)識(shí)得很清楚,積累做了大量的數(shù)據(jù),也通過(guò)了各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。
邱新平告訴《產(chǎn)品安全與召回》:目前我們面臨這樣一個(gè)問(wèn)題,包括最近國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的這些燒車事故,都跟電池到了生命的中后期有關(guān),問(wèn)題在于,我們現(xiàn)在對(duì)電池生命中后期反應(yīng)并沒(méi)有太多的數(shù)據(jù)積累。
我們實(shí)驗(yàn)室花了三年時(shí)間做電池循環(huán)測(cè)試,三年時(shí)間里在同樣一個(gè)溫度下循環(huán),我們發(fā)現(xiàn)循環(huán)了3000次以后,電池的內(nèi)阻變化很大,一百個(gè)電池之間可能相差很多,容量也變化很大。
如果這種變化出現(xiàn)在成組的電池上,熱失控在所難免。所以到目前為止,我個(gè)人的觀點(diǎn)就是,需要加強(qiáng)對(duì)電池生命中后期的數(shù)據(jù)積累。安全本身不是一個(gè)從技術(shù)上或者從原理上不能克服的事情,安全是一個(gè)工程技術(shù)問(wèn)題,只要有大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累,我們的工程技術(shù)人員就可以很好地開(kāi)展工作。邱新平強(qiáng)調(diào)。
電池安全防范七點(diǎn)建議
鋰離子電池安全如何防范?邱新平提出以下建議:
首先,開(kāi)發(fā)出好的正極材料,提高其熱失控溫度,每提高10度,就能大大減少熱失控發(fā)生的幾率。
第二,設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu),電池的散熱要好。
第三,保證電池一致性,加大使用過(guò)程中環(huán)境的控制等。
第四,開(kāi)發(fā)出更加穩(wěn)定的電極材料,電解質(zhì)材料,這是真正解決鋰離子電池安全的根本。目前,這方面無(wú)論是國(guó)際還是國(guó)內(nèi)都有一些很好的技術(shù)方案在運(yùn)行。
第五,要加強(qiáng)電池散熱以及熱管理范圍的研究。有些企業(yè)可能怕熱傳遞而做隔熱,隔熱過(guò)程中還有一個(gè)散熱問(wèn)題。
第六,減少生產(chǎn)過(guò)程的電池內(nèi)部缺陷,以減少電池發(fā)生安全事故的幾率。
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