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鋰離子電池安全問題為甚么頻發?

鉅大LARGE  |  點擊量:521次  |  2021年07月22日  

鋰離子電池安全問題為甚么頻發?


邱新平告訴《產品安全與召回》,這是由鋰離子電池本身的特點來決定的。與其他體系的電池相比,比如鉛酸蓄電池、鎳鋁電池等,鋰離子電池創新地采用了一些新的反應方式。重要表今朝以下兩個方面:


首先,鋰離子電池正極和負極采用了嵌入反應方式,與一般的化學反應如鉛酸蓄電池中鉛變硫酸鉛的反應不相同,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,高能量密度重要得益于兩方面: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(這里所指的重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。


今朝的鋰離子電池均勻電壓可以到3.7V以上,最高電壓可以達到4.4V以上。這樣的設計,與一般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,假如鉛酸蓄電池過充電,過充電以后多余的電可以把水分析,分析完之后,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。

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應增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探測。


邱新平告訴《產品安全與召回》:目前我們面對這樣一個問題,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,我們今朝對電池生命中后期反應并沒有太多的數據積累。


我們試驗室花了三年時間做電池循環探測,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。


假如這種變化出今朝成組的電池上,熱失控在所難免。所以到目前為止,我個人的觀點就是,要增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。

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電池安全防范七點提議


鋰離子電池安全要怎么樣防范?邱新平提出以下提議:


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,這是真正處理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法在運行。


第五,要增強電池散熱以及熱管理范圍的研究。有些公司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,減少加工過程的電池內部缺陷,以減少電池發生安全事故的幾率。


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