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鋰離子動力鋰離子電池安全性問題有哪幾點

鉅大LARGE  |  點擊量:650次  |  2021年07月14日  

第一,電化學意義講,相比其它材料,鋰離子電池兼顧了電動汽車所需的比能量、安全、比功率、壽命等特性,以及相對低成本,在沒有新材料體系發(fā)展成熟往日,鋰離子電池應當是發(fā)展電動汽車好的選擇。從全球鋰離子動力鋰離子電池技術發(fā)展的情況看,安全性問題在理論上是有處理辦法的,但是,要保證搭載鋰離子電池的車輛安全性,不僅僅是技術問題,也不僅僅是材料本身和電池單體的問題,還包括相關研發(fā)和制造管理體系的完善,以及各方增強協(xié)同與合作問題。


第二,應當加快建立跨范疇的動力鋰離子電池安全評價體系。在近日由我國工程院舉辦的鋰離子動力鋰離子電池安全性技術學術會議上,工程院陳清泉院士此發(fā)出了呼吁:動力鋰離子電池安全評價體系是關鍵的關鍵,重中之重。會議期間,我國汽車技術研究中心實驗所王芳博士解析了由工信部主導的汽車動力鋰離子電池安全探測標準工作進展情況,包括bMS功能探測、振動探測、碰撞沖擊探測、火燒探測、浸水探測等。但是,會上有專家提出,除了傳統(tǒng)探測標準外,要加快電池安全幾率預測、在用電池評價,以及增強對電池爆炸后出現(xiàn)的對人體傷害非常大的CO、HF(氟化氫)等有害氣體控制的相關標準研究,并要材料、電池、車企共同參與制定和完善相關標準,建立包括指揮研發(fā)和加工一致性的規(guī)范、對新電池和在用電池評價、減低事故發(fā)生后傷害等在內的系統(tǒng)的安全評價體系。


第三,雖然熱失控是鋰離子動力鋰離子電池安全的根本成因,但其是不是發(fā)生則與產熱量及速率、環(huán)境溫度、濕度密切相關,換言之是個幾率問題,如何使幾率降到低,是目前面對的大挑戰(zhàn),相關材料及電池、電池與整車公司非得緊密協(xié)同,這一點至關緊要。因為,不同整車公司、不同車型、不同使用條件和環(huán)境對電芯及電池系統(tǒng)的技術條件要求不同,在車輛開發(fā)階段倘若沒有電池公司與車企的充流合作,電池系統(tǒng)安全隱患難以防范。如電芯容量大小對安全性影響問題,從熱失控理論上證實了單體容量極限,小容量電池安全性高(如10Ah以下),但一些整車公司從車輛或設計要,在沒有對電池安全特性充足了解和對相關安全技術充足掌握的情況下,象買塊手機電池相同從電池廠家購買和使用大容量電池來成組系統(tǒng),缺乏有效戒備熱失控的技術保障,導致了安全事故多發(fā)。


第四,展開講,電池安全性問題緊要表現(xiàn)是燃燒和爆炸,其出現(xiàn)機制的根本原由是短路和過充導致的熱失控,因此,戒備因短路和過充導致熱失控是處理鋰離子動力鋰離子電池的主攻方向。短路的成因有材料因素,有工藝因素,還有使用過程中如低溫充電、大電流充放電、負極快速衰減等因素影響。過充緊要是大電流充電導致。目前,戒備熱失控緊要路徑是:材料技術方面,開發(fā)阻燃隔膜、電解質體系、負極隔熱層等,緊要課題是如何實現(xiàn)耐高溫阻燃、高強度、環(huán)保、易產業(yè)化和低成本;電芯制造方面,著力處理一致性問題,如防治粉塵、正負極錯位、極片毛刺、電解液/質平均性等,其中既有技術問題、也有加工系統(tǒng)質量管控能力問題;電池設計方面,開發(fā)電池自激發(fā)安全性技術,使電池具有自保護功能,如電池自發(fā)的充電電壓鉗制技術和自發(fā)的熱控制技術;電池系統(tǒng)方面,開發(fā)有效熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)以及高安全性的結構。這些技術在國際上有的已比較成熟,并應用于部分電池加工或整車搭載。


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