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鋰離子電池存在哪些隱患,未來動力鋰電池又該何去何從?

鉅大LARGE  |  點擊量:947次  |  2020年02月20日  

近幾日,特斯拉事故導致車輛起火等事件,又一次將新能源汽車電池推向風口浪尖。


作為替代發動機成為汽車心臟的動力鋰電池,它的性能與汽車性能息息相關,伴隨電池技術的不斷升級,汽車續航里程逐步提升、充電時間開始變短,但隨之而來的電池安全不確定性也成為了阻礙電動汽車發展的隱患。


鋰離子電池、鋰離子電池是當前市場最主流的電池,它被廣泛應用于電子產品和汽車上,其適用性和可靠性經得起時間檢驗。但由于一些設計乃至它本身特性的影響,歷史上也發生了諸如三星手機門等電池自燃事件,因此電池安全問題的確值得我們關注。


關于汽車來講,動力鋰電池自燃的原因重要是熱失控,而最常見造成熱失控的原因又有激烈碰撞、系統短路等。


首先我們來聊第一點,碰撞造成的燃燒。正如充電寶劇烈撞擊會自燃一樣,動力鋰電池遭受撞擊同樣會自燃。關于鋰離子電池來講,激烈碰撞所帶來的嚴重形變,會造成鋰離子電池內部短路,電池所具備的能量將一口氣從短路點釋放出來造成局部升溫,進而引起正負電極、電解液分解,形鉅大鋰電成熱失控。


可以說由碰撞引起的自燃,是最好防范同時也是最難防范的。目前的電動汽車,動力鋰電池組都被布置在車底或后備箱底部,這些位置盡可能避鋰離子電池免了激烈的碰撞,同時電池盒的設計也能夠在一定程度上保護電池組,這就是它容易防范之處。


而就像傳統燃油車在激烈碰撞或翻車后也會引燃油箱一樣,鋰離子電池廠家當車速過快電動汽車的動力鋰電池組依然會遭受劇烈撞擊。目前C-NCAP已經對電動汽車碰撞測試作出規范要求,測試標準為64km/h的正面碰撞,也就是說即便是五星安全的電動汽車,在這一時速之上遭受碰撞,動力鋰電池依舊存在自燃可能。


系統短路引起的自燃就與動力鋰電池的老化和壽命有關了。為了隔絕電池組與外界雨水,動力鋰電池總成密閉性通常都很高,一般來講要通過IP67標準。但伴隨使用時間的提升,其密閉性勢必會有所下降,雨水等的滲入也會導致電池短路鋰離子電池進而引起自燃。


另一方面,電池本身的老化也會帶來一定的危機。受使用壽命影響,單個電池單元本身的老化會影響其性能,同時也會導致電池整體的一致性差異越來越大,對電池安全有一定影響。此外,受制造工藝限制,電池組激光焊接點老化所帶來的阻抗也會引起局部高溫,引起自燃??梢妱恿︿囯姵匾惨獣r常維護和保養,定期檢測電池狀況。


由此可見,動力鋰電池組存在的安全隱患的確不少,使用電動汽車的朋友在日常養護時也要花些心思。


那么面對這些缺陷又該如何改善呢?有專家指出,在性能和安全性方面,鋰離子電池或許已經達到了上限,固態電池或許才是未來電動汽車新的動力源。


據了解,固態電池不含易燃的電解液,因此相較鋰離子電池會更加安全。同時它在電力儲存上也更加優秀。不過目前受成本和壽命影響,大規模普及或許還需時日。


在這期間,日本研究的全樹脂電池或許會有一定的市場。它由含有電解液的凝膠狀樹脂將鋰等電極材料進行包裹,面對鉆孔、切割均不會起火,同時成本略低于傳統鋰離子電池,值得期待。


東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年,總部位于我國廣東省東莞市南城區高盛科技園,是一家為全球用戶在移動電源、儲能電源、動力電源和備用電源的個性化需求,供應特種鋰電系統定制化方案和產品的國家級高新技術公司。

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