動力鋰電池安全性是推行和運(yùn)用電動轎車的條件,業(yè)界一向為此活躍努力。可是,自搭載鋰離子動力電池的轎車在全球范圍內(nèi)開始演示推行以來,世人一向?qū)︿囯x子動力電池安全性心存疑慮,事實上也是一向有鋰離子動力電池轎車電池安全性的一些負(fù)面信息傳來,而國內(nèi)的狀況要更嚴(yán)峻一些。那么,鋰離子動力電池安全性是不是在機(jī)理上就存在不行躲避危險呢?對此,筆者經(jīng)過與有關(guān)專家、研制人員溝通,和對一些事故事例的跟蹤了解,就鋰離子動力電池安全性問題有以下幾點知道,與重視電池安全性人士分享:
榜首,就電化學(xué)意義講,比較其它資料,鋰電池統(tǒng)籌了電動轎車所需的比能量、安全、比功率、壽數(shù)等特性,以及相對低成本,在沒有新資料體系展開老練曾經(jīng),鋰電池應(yīng)該是展開電動轎車最好的挑選。從全球鋰離子動力電池技能展開的狀況看,安全性問題在理論上是有處理方案的,可是,要保證搭載鋰電池的車輛安全性,不僅僅是技能問題,也不僅僅是資料自身和電池單體的問題,還包含相關(guān)研制和制作辦理體系的完善,以及各方加強(qiáng)協(xié)同與協(xié)作問題。
第二,展開講,電池安全性問題首要表現(xiàn)是焚燒和爆破,其發(fā)作機(jī)制的底子原因是短路和過充導(dǎo)致的熱失控,因而,避免因短路和過充導(dǎo)致熱失控是處理鋰離子動力電池的主攻方向。短路的成因有資料要素,有工藝要素,還有運(yùn)用過程中如低溫充電、大電流充放電、負(fù)極快速衰減等要素影響。過充首要是大電流充電導(dǎo)致。現(xiàn)在,避免熱失控首要途徑是:資料技能方面,開發(fā)阻燃隔閡、電解質(zhì)體系、負(fù)極隔熱層等,首要課題是怎么完成耐高溫阻燃、高強(qiáng)度、環(huán)保、易產(chǎn)業(yè)化和低成本;電芯制作方面,著力處理一致性問題,如防治粉塵、正負(fù)極錯位、極片毛刺、電解液/質(zhì)均勻性等,其間既有技能問題、也有出產(chǎn)體系質(zhì)量管控才能問題;電池規(guī)劃方面,開發(fā)電池自激起安全性技能,使電池具有自維護(hù)功用,如電池自發(fā)的充電電壓鉗制技能和自發(fā)的熱操控技能;電池體系方面,開發(fā)高效熱辦理體系、電池辦理體系以及高安全性的結(jié)構(gòu)。這些技能在國際上有的已比較老練,并應(yīng)用于部分電池出產(chǎn)或整車搭載。
第三,盡管熱失控是鋰離子動力電池安全的底子成因,但其是否發(fā)作則與產(chǎn)熱量及速率、環(huán)境溫度、濕度密切相關(guān),換言之是個幾率問題,怎么使幾率降到最低,是現(xiàn)在面對的最大應(yīng)戰(zhàn),相關(guān)資料及電池、電池與整車企業(yè)有必要嚴(yán)密協(xié)同,這一點至關(guān)重要。由于,不同整車企業(yè)、不同車型、不同運(yùn)用條件和環(huán)境對電芯及電池體系的技能條件要求不同,在車輛開發(fā)階段如果沒有電池企業(yè)與車企的充沛溝通協(xié)作,電池體系安全隱患難以防備。如電芯容量巨細(xì)對安全性影響問題,從熱失控理論上證明了單體容量極限,小容量電池安全性高(如10Ah以下),但一些整車企業(yè)從車輛或規(guī)劃需求,在沒有對電池安全特性充沛了解和對相關(guān)安全技能充沛掌握的狀況下,象買塊手機(jī)電池一樣從電池廠家購買和運(yùn)用大容量電池來成組體系,缺少有用避免熱失控的技能保證,導(dǎo)致了安全事故多發(fā)。
第四,應(yīng)該加快樹立跨范疇的動力電池安全評估體系。在近日由中國工程院舉行的鋰離子動力電池安全性技能學(xué)術(shù)會議上,工程院陳清泉院士就此發(fā)出了呼吁:動力電池安全評估體系是要害的要害,重中之重。會議期間,中國轎車技能研究中心試驗所王芳博士介紹了由工信部主導(dǎo)的轎車動力電池安全測驗規(guī)范工作進(jìn)展?fàn)顩r,包含BMS功用測驗、振蕩測驗、磕碰沖擊測驗、火燒測驗、浸水測驗等。可是,會上有專家提出,除了傳統(tǒng)測驗規(guī)范外,要加快電池安全幾率猜測、在用電池評估,以及加強(qiáng)對電池爆破后發(fā)作的對人體損傷非常大的CO、HF(氟化氫)等有害氣體操控的相關(guān)規(guī)范研究,并需求資料、電池、車企一起參加擬定和完善相關(guān)規(guī)范,樹立包含輔導(dǎo)研制和出產(chǎn)一致性的規(guī)范、對新電池和在用電池評估、減低事故發(fā)作后損傷等在內(nèi)的體系的安全評估體系。
跟著國家繼續(xù)展開新能源轎車推行應(yīng)用和防治大氣污染及相關(guān)城市行動計劃的施行,新能源轎車市場化進(jìn)程將加快,上路的電動轎車會越來越多,電池安全性問題越發(fā)急迫,研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)、行業(yè)要在政府有關(guān)部門的輔導(dǎo)下實在把動力電池安全問題擺在首位,加強(qiáng)研究與協(xié)作,保證電芯、體系、車輛安全,保證公民生命安全!




