鋰離子動(dòng)力電池組在新能源汽車領(lǐng)域安全性的分析

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-12-02 14:36  瀏覽量：次

　　鋰離子動(dòng)力電池組在新能源汽車領(lǐng)域安全性的分析。為保證國(guó)家能源安全并有效降低碳排放量，新能源汽車已經(jīng)成為中國(guó)規(guī)劃中大力培育和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，鋰離子動(dòng)力電池是新能源汽車的主體也是重要?jiǎng)恿?lái)源，鋰離子動(dòng)力電池的安全性是新能源汽車發(fā)展過(guò)程中首先要考慮和解決的問(wèn)題。

　　鋰離子動(dòng)力電池組在新能源汽車領(lǐng)域安全性的分析

　　未來(lái)新能源汽車將主要鋰離子電池作為動(dòng)力電池已是一個(gè)明確的方向，汽車動(dòng)力鋰離子電池很快會(huì)超越既有市場(chǎng)成為市場(chǎng)主流，新能源汽車將成為動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力，據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)估計(jì)，到2020年，我國(guó)新能源汽車領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2880億元。

　　在新能源汽車領(lǐng)域，鋰電池動(dòng)力電池由于具備相對(duì)較高的能量密度、輸出功率等特點(diǎn)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但鋰離子動(dòng)力電池的性能及壽命會(huì)隨著不斷地使用而衰減，更重要的是在不同的使用環(huán)境下會(huì)有不同的狀況，寒冷低溫下容易出現(xiàn)比容量低、衰減嚴(yán)重等現(xiàn)象，高溫下存在熱失控導(dǎo)致自燃自爆的隱患。

　　以熱失控為特征的鋰離子電池系統(tǒng)的安全性事故時(shí)有發(fā)生，困擾著電動(dòng)汽車的發(fā)展，大容量、高電壓的鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全性是一個(gè)新的問(wèn)題，只有對(duì)安全性問(wèn)題進(jìn)行深入的分析研究，才能順利解決。

　　影響鋰離子動(dòng)力電池安全性的因素

　　1、材料穩(wěn)定性

　　鋰離子動(dòng)力電池在一些濫用狀態(tài)下，會(huì)導(dǎo)致電極和有機(jī)電解液之間的強(qiáng)烈作用，這些反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量如不能及時(shí)散到周圍環(huán)境中，必將導(dǎo)致電池內(nèi)熱失控的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致電池的燃燒、爆炸，因此正負(fù)電極、有機(jī)電解液相互作用的熱穩(wěn)定性是制約鋰離子電池安全性的首要因素。

　　2、碰撞造成的燃燒

　　正如充電寶劇烈撞擊會(huì)自燃一樣，動(dòng)力電池遭受撞擊同樣會(huì)自燃，對(duì)于鋰離子動(dòng)力電池來(lái)講，激烈碰撞所帶來(lái)的嚴(yán)重形變會(huì)造成鋰離子動(dòng)力電池內(nèi)部短路，電池所具備的能量將一口氣從短路點(diǎn)釋放出來(lái)造成局部升溫，進(jìn)而引起正負(fù)電極、電解液分解，形成熱失控。

　　3、電池設(shè)計(jì)對(duì)安全性的影響

　　①電池能量密度很高會(huì)發(fā)生熱失控反映，放出很高的熱量容易導(dǎo)致不安全行為發(fā)生；

　?、阡囯x子動(dòng)力電池由于采用有機(jī)電解質(zhì)體系，有機(jī)溶劑是碳?xì)浠衔?，?.6V左右易發(fā)生氧化，并且溶劑易燃，若出現(xiàn)泄漏等情況，會(huì)引起電池著火甚至燃燒、爆炸；

　?、垆囯x子動(dòng)力電池過(guò)沖電反應(yīng)會(huì)是正極材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而使材料具有很強(qiáng)的氧化作用，使電解液中溶劑發(fā)生強(qiáng)烈氧化，并且這種作用是不可逆的，反應(yīng)引發(fā)的熱量如果積累會(huì)存在引發(fā)熱失控的危險(xiǎn)。

　　4、電芯材料選擇和評(píng)估

　　電芯的性質(zhì)和安全在很大程度上由電芯材料的選用決定，如果在選用電芯材料時(shí)沒(méi)有對(duì)原材料進(jìn)行深入的評(píng)估，必然會(huì)在第一階段就造成電芯安全性的不足，盡量選擇電位和電解液電化學(xué)窗口相匹配的、反應(yīng)放熱較少的材料，用以提高電芯安全性。

　　鋰離子動(dòng)力電池的安全性能決定了其在新能源汽車領(lǐng)域的市場(chǎng)和未來(lái)，為了保證新能源汽車的安全，各個(gè)企業(yè)需要不斷通過(guò)改進(jìn)工藝和技術(shù)提高鋰離子動(dòng)力電池電芯的安全性，需要針對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和設(shè)計(jì)分析。另外，使用者同樣需要正確使用動(dòng)力電池系統(tǒng)，杜絕機(jī)械濫用、熱濫用和電濫用以保證電池的安全可靠性。