鉅大LARGE | 點擊量:1115次 | 2019年12月13日
鋰離子電池安全問題為何頻發?
鋰離子電池安全問題為何頻發?
邱新平告訴《產品安全與召回》,這是由鋰離子電池本身的特征來決定的。與其他體系的電池相比,比如鉛酸電池、鎳鋁電池等,鋰離子電池創新地采用了一些新的反應方式。主要表現在以下兩個方面:
首先,鋰離子電池正極和負極采用了嵌入反應方式,與普通的化學反應如鉛酸電池中鉛變硫酸鉛的反應不一樣,嵌入反應過程中材料表面也就是界面的結構比較穩定,因此保證了鋰離子電池的長壽命系統。
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;二是寬的電化學窗口電解質的使用(這里所指的主要是非水溶液體系電解質或者固體電解質),使得電池的電壓大幅度提高。
現在的鋰離子電池平均電壓可以到3.7V以上,最高電壓可以達到4.4V以上。這樣的設計,與普通的水溶液電解質相比,鋰離子電池中沒有鉗制反應。邱新平指出,比如說,如果鉛酸電池過充電,過充電以后多余的電可以把水分解,分解完之后,再用氫氧復合基質把多余的電能變成熱能釋放出來,鋰離子電池并沒有這個機制,所以一旦過充電,就會帶來很多安全問題。
應加強對電池生命中后期的數據積累
目前業內包括車企對新的鋰離子電池,即剛出廠的電池的安全性認識得很清楚,積累做了大量的數據,也通過了各種各樣的標準測試。
邱新平告訴《產品安全與召回》:目前我們面臨這樣一個問題,包括最近國內出現的這些燒車事故,都跟電池到了生命的中后期有關,問題在于,我們現在對電池生命中后期反應并沒有太多的數據積累。
我們實驗室花了三年時間做電池循環測試,三年時間里在同樣一個溫度下循環,我們發現循環了3000次以后,電池的內阻變化很大,一百個電池之間可能相差很多,容量也變化很大。
如果這種變化出現在成組的電池上,熱失控在所難免。所以到目前為止,我個人的觀點就是,需要加強對電池生命中后期的數據積累。安全本身不是一個從技術上或者從原理上不能克服的事情,安全是一個工程技術問題,只要有大量的基礎數據積累,我們的工程技術人員就可以很好地開展工作。邱新平強調。
電池安全防范七點建議
鋰離子電池安全如何防范?邱新平提出以下建議:
首先,開發出好的正極材料,提高其熱失控溫度,每提高10度,就能大大減少熱失控發生的幾率。
第二,設計合理的結構,電池的散熱要好。
第三,保證電池一致性,加大使用過程中環境的控制等。
第四,開發出更加穩定的電極材料,電解質材料,這是真正解決鋰離子電池安全的根本。目前,這方面無論是國際還是國內都有一些很好的技術方案在運行。
第五,要加強電池散熱以及熱管理范圍的研究。有些企業可能怕熱傳遞而做隔熱,隔熱過程中還有一個散熱問題。
第六,減少生產過程的電池內部缺陷,以減少電池發生安全事故的幾率。
上一篇:鋰電池起火爆炸的原因有哪些?