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儲能電池的安全性雯需高度關注

鉅大LARGE  |  點擊量:745次  |  2018年12月25日  

隨著車用動力電池產業發展帶動成本的降低,儲能領域的應用即將進入產業化臨界點。


12月19-21日,“利元亨?2018高工鋰電&電動車年會”在深圳維納斯皇家酒店(寶安沙井)盛大舉行,在12月21日上午舉行,由茵地樂冠名的“新應用及回收專場:儲能電池市場‘春雷’與回收梯次利用‘藍海’”中,中國科學院物理研究所研究員黃學杰博士發表了“磷酸鐵鋰電池儲能的機會”的主題演講。


黃學杰表示,早在十多年前,歐洲的電力公司就證明了磷酸鐵鋰電池有很長的壽命,現在要做的工作時將其性能更優化。另從對比成本來看,鉛碳電池儲能應用時只能用到50%-60%的電量,否則很快就不行,但是磷酸鐵鋰可以用到80%-90%,所以表面上看起來每瓦時鉛碳電池便宜,但其實磷酸鐵鋰一次性投成本更低,何況還有3、4倍的壽命。


在會議上,黃學杰特別提道,儲能電池需高度關注安全性。


電池的負極是碳材料,本身是可燃材料,電池充電后負極嵌入鋰后就更加危險易燃,電解液是有機的溶劑,屬于可燃材料,隔膜是塑料,也是易燃材料,就是說電池內部大部分材料是易燃物質,包括鋁、銅箔集流體。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

正極脫鋰后過渡金屬元素價態升高,成了氧化劑,充電后的電池中氧化劑與還原劑同在,隔離正負極和電解液的僅僅是厚度為幾個納米的固體電解質層,如果電池因短路導致溫度高,就是導致劇烈反應,出現熱失控。


要保證電池的安全性,首先要盡可能減少里面的易燃物質的量,還有要提升正極脫鋰后的穩定性,讓它在一定范圍內不要成為強氧化劑,還要防止電池的溫度過高,這是指由短路、過充導致的異常溫升。


“鋰電材料沒有一個不是易燃的,銅箔是易燃的,電解液是易燃的,隔膜是易燃的,負極嵌了鋰以后更是易燃,易燃的物質越來越多,作儲能電池必須特別注重安全問題。”黃學杰說,磷酸鐵鋰屬于鋰電池中安全性較為可靠的一種。


“從電池結構來看,圓柱的成本最低,卷繞方形的次之,疊片電池會適當提升成本,但對材料適應性、電池的壽命和安全性均最有利。”黃學杰補充道,電芯結構對散熱的影響非常大。以恒動新能源自行開發的平板疊層式產品路線來看,從熱量分布效果圖可以看出,電池散熱效果十分良好,適合大電流和長時間使用。

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