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      鋰離子電池存在哪些隱患,未來動力電池又該何去何從?

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      鋰離子電池存在哪些隱患,未來動力電池又該何去何從?

      發布日期:2019-03-11 作者:xjl 點擊:

      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。




      對于汽車來講,動力電池自燃的原因主要是熱失控,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,動力電池遭受撞擊同樣會自燃。對于鋰離子電池來講,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,動力電池組都被布置在車底或后備箱底部,這些位置盡可能避免了激烈的碰撞,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,當車速過快電動車的動力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,動力電池依舊存在自燃可能。




      系統短路引起的自燃就與動力電池的老化和壽命有關了。為了隔絕電池組與外界雨水,動力電池總成密閉性通常都很高,一般來講需要通過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﹄姵匾残枰獣r常維護和保養,定期檢測電池狀況。




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




      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。


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