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锂离子动力锂离子电池安全性问题有哪几点

钜大LARGE  |  点击量:624次  |  2021年07月14日  

第一,电化学意义讲,相比其它材料,锂离子电池兼顾了电动汽车所需的比能量、安全、比功率、寿命等特性,以及相对低成本,在没有新材料体系发展成熟往日,锂离子电池应当是发展电动汽车好的选择。从全球锂离子动力锂离子电池技术发展的情况看,安全性问题在理论上是有处理办法的,但是,要保证搭载锂离子电池的车辆安全性,不仅仅是技术问题,也不仅仅是材料本身和电池单体的问题,还包括相关研发和制造管理体系的完善,以及各方增强协同与合作问题。


第二,应当加快建立跨范畴的动力锂离子电池安全评价体系。在近日由我国工程院举办的锂离子动力锂离子电池安全性技术学术会议上,工程院陈清泉院士此发出了呼吁:动力锂离子电池安全评价体系是关键的关键,重中之重。会议期间,我国汽车技术研究中心实验所王芳博士解析了由工信部主导的汽车动力锂离子电池安全探测标准工作进展情况,包括bMS功能探测、振动探测、碰撞冲击探测、火烧探测、浸水探测等。但是,会上有专家提出,除了传统探测标准外,要加快电池安全几率预测、在用电池评价,以及增强对电池爆炸后出现的对人体伤害非常大的CO、HF(氟化氢)等有害气体控制的相关标准研究,并要材料、电池、车企共同参与制定和完善相关标准,建立包括指挥研发和加工一致性的规范、对新电池和在用电池评价、减低事故发生后伤害等在内的系统的安全评价体系。


第三,虽然热失控是锂离子动力锂离子电池安全的根本成因,但其是不是发生则与产热量及速率、环境温度、湿度密切相关,换言之是个几率问题,如何使几率降到低,是目前面对的大挑战,相关材料及电池、电池与整车公司非得紧密协同,这一点至关紧要。因为,不同整车公司、不同车型、不同使用条件和环境对电芯及电池系统的技术条件要求不同,在车辆开发阶段倘若没有电池公司与车企的充流合作,电池系统安全隐患难以防范。如电芯容量大小对安全性影响问题,从热失控理论上证实了单体容量极限,小容量电池安全性高(如10Ah以下),但一些整车公司从车辆或设计要,在没有对电池安全特性充足了解和对相关安全技术充足掌握的情况下,象买块手机电池相同从电池厂家购买和使用大容量电池来成组系统,缺乏有效戒备热失控的技术保障,导致了安全事故多发。


第四,展开讲,电池安全性问题紧要表现是燃烧和爆炸,其出现机制的根本原由是短路和过充导致的热失控,因此,戒备因短路和过充导致热失控是处理锂离子动力锂离子电池的主攻方向。短路的成因有材料因素,有工艺因素,还有使用过程中如低温充电、大电流充放电、负极快速衰减等因素影响。过充紧要是大电流充电导致。目前,戒备热失控紧要路径是:材料技术方面,开发阻燃隔膜、电解质体系、负极隔热层等,紧要课题是如何实现耐高温阻燃、高强度、环保、易产业化和低成本;电芯制造方面,着力处理一致性问题,如防治粉尘、正负极错位、极片毛刺、电解液/质平均性等,其中既有技术问题、也有加工系统质量管控能力问题;电池设计方面,开发电池自激发安全性技术,使电池具有自保护功能,如电池自发的充电电压钳制技术和自发的热控制技术;电池系统方面,开发有效热管理系统、电池管理系统以及高安全性的结构。这些技术在国际上有的已比较成熟,并应用于部分电池加工或整车搭载。


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