少妇视频无码专区,三级黄线在线免费播放,婷婷在线免费手机视频,潮喷潮喷吧日韩人妻无码,中文亚洲天堂,亚洲午夜福利一级无码男同,国内高清无码视在线

掃描關(guān)注微信
知識(shí)庫 培訓(xùn) 招聘 項(xiàng)目 政策 | 推薦供應(yīng)商 企業(yè)培訓(xùn)證書 | 系統(tǒng)集成/安裝 光伏組件/發(fā)電板 光伏逆變器 光伏支架 光伏應(yīng)用產(chǎn)品
 
 
 
 
 
當(dāng)前位置: 首頁 » 資訊 » 市場(chǎng) » 正文
 
鋰離子電池頻繁起火的真相是什么?
日期:2019-08-10   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_liuwenshan 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:引發(fā)鋰電池頻繁起火的原因是電池外部因素與電池內(nèi)部因素。電池外部因素是由于電池散熱功能不夠,周邊溫度過高導(dǎo)致起火,電池內(nèi)部因素是微短路,電池過充電以及電解質(zhì)用量過多導(dǎo)致起火,在電池使用的過程中,應(yīng)注意這些方面,避免不必要的危險(xiǎn)。

近日,由國家市場(chǎng)監(jiān)管總局質(zhì)量發(fā)展局和中國汽車工程學(xué)會(huì)共同主辦的“新能源汽車安全與召回”主題峰會(huì)在博鰲召開。會(huì)議期間,就鋰離子電池安全問題,清華大學(xué)教授邱新平發(fā)表了自己的一些看法、并提出了電池安全問題防范建議。

鋰離子電池于1990年研發(fā)成功,由于能量密度高,最初在攝像機(jī)上應(yīng)用,后逐步擴(kuò)大到筆記本電腦、手機(jī)、電動(dòng)汽車及儲(chǔ)能系統(tǒng)中。在這個(gè)過程中,多起不同程度的安全性事故接連發(fā)生。

鋰離子電池安全問題為何頻發(fā)

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2018年我國發(fā)生電動(dòng)汽車起火事件40余起,包括多個(gè)品牌的乘用車和動(dòng)力電池。2019年以來,尤其是進(jìn)入四五月份,特斯拉、蔚來等車企發(fā)生多起起火事件,導(dǎo)致新能源汽車及動(dòng)力電池安全備受質(zhì)疑。

邱新平告訴《產(chǎn)品安全與召回》,這是由鋰離子電池本身的特征來決定的。與其他體系的電池相比,比如鉛酸電池、鎳鋁電池等,鋰離子電池創(chuàng)新地采用了一些新的反應(yīng)方式。主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

首先,鋰離子電池正極和負(fù)極采用了嵌入反應(yīng)方式,與普通的化學(xué)反應(yīng)如鉛酸電池中鉛變硫酸鉛的反應(yīng)不一樣,嵌入反應(yīng)過程中材料表面也就是界面的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,因此保證了鋰離子電池的長壽命系統(tǒng)。

其次,鋰離子電池具有高能量密度的特性,高能量密度主要得益于兩方面:一是高容量電極材料的使用;二是寬的電化學(xué)窗口電解質(zhì)的使用(這里所指的主要是非水溶液體系電解質(zhì)或者固體電解質(zhì)),使得電池的電壓大幅度提高。

“現(xiàn)在的鋰離子電池平均電壓可以到3.7V以上,最高電壓可以達(dá)到4.4V以上。這樣的設(shè)計(jì),與普通的水溶液電解質(zhì)相比,鋰離子電池中沒有鉗制反應(yīng)。”邱新平指出,比如說,如果鉛酸電池過充電,過充電以后多余的電可以把水分解,分解完之后,再用氫氧復(fù)合基質(zhì)把多余的電能變成熱能釋放出來,“鋰離子電池并沒有這個(gè)機(jī)制,所以一旦過充電,就會(huì)帶來很多安全問題。”

熱失控是電池正極跟電解質(zhì)的燃燒反應(yīng)

邱新平指出,鋰離子電池的特性決定了發(fā)展電動(dòng)汽車要格外關(guān)注鋰離子電池的安全性問題。業(yè)內(nèi)在剖析電動(dòng)汽車起火原因時(shí),熱失控被頻繁提及。

究竟什么是熱失控?

據(jù)邱新平解釋,當(dāng)電池的溫度達(dá)到某一溫度時(shí),電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng),產(chǎn)生大量的熱,這種情況已經(jīng)無法人為管控,就跟原子彈一樣,到了某個(gè)極限就馬上爆炸,業(yè)內(nèi)把這種反應(yīng)稱為熱失控反應(yīng)。

從原理上看,鋰離子電池?zé)崾Э氐倪^程,主要是正極跟電解質(zhì)的燃燒反應(yīng)。“我們實(shí)驗(yàn)室拿鈷酸鋰做了一個(gè)簡(jiǎn)單的熱力學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn),隨著鈷酸鋰材料中的鋰被不斷地提取出來,也就是電池合成SOC的增加,鈷酸鋰分解的溫度會(huì)不斷地下降,自身就會(huì)發(fā)生析氧。而這種氧不會(huì)形成氧氣,而是活潑的氧,這種活潑的氧會(huì)與電解質(zhì)中的有機(jī)溶劑反應(yīng),從而產(chǎn)生大量的熱,并且這個(gè)反應(yīng)速度非常快,導(dǎo)致熱失控。”邱新平進(jìn)一步補(bǔ)充道。

引發(fā)熱失控的原因有兩類

電池產(chǎn)熱是電池工作過程中的必然產(chǎn)物,如果電池的熱釋放即熱擴(kuò)散速度比產(chǎn)熱速度要快,電池溫度就不會(huì)上升,不會(huì)達(dá)到熱失控溫度。但往往有些時(shí)候,電池的散熱性并不是很好。

邱新平將引起熱失控的原因分為兩類。

第一類是電池外部因素。如果電池所處的環(huán)境溫度過高,電池散熱不好,或者內(nèi)部卷得不好,導(dǎo)致電池散熱不通暢。此外,還有一種情況需要企業(yè)特別注意,就是電池脊柱有時(shí)候能把熱引進(jìn)去,電池的金屬脊柱有銅的,有鋁的,導(dǎo)熱性都比較好,“電路中有某些高熱源的元器件,一定要離電池脊柱遠(yuǎn)一些,讓熱量充分發(fā)揮。”邱新平補(bǔ)充。

第二類是電池內(nèi)部因素。一是微短路,微短路有兩種情況,一種是電池工藝中的短路,包括毛刺;另一種是使用過程中的短路,這些都會(huì)引起微短路,導(dǎo)致電池局部溫度高于熱失控溫度,從而產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象。

二是電池過充電,過充以后會(huì)降低材料的熱失控溫度。“像電池在使用中后期的容量已經(jīng)衰減了,這時(shí)候電池本身就已經(jīng)處于過充狀態(tài),熱失控溫度自然會(huì)下降。”邱新平指出。

三是電解質(zhì)用量,如果用量過多,爆炸的危害性會(huì)很大,火焰噴得很高很遠(yuǎn),所以要嚴(yán)格控制電解質(zhì)用量。

預(yù)防熱失控要控制電池溫度

截至目前,電動(dòng)汽車起火事故仍是少數(shù),為何有的電動(dòng)汽車安全運(yùn)行,有的卻危及駕乘人員安全?

邱新平告訴《產(chǎn)品安全與召回》,觸發(fā)熱失控的溫度與電極材料的種類、電解質(zhì)的種類、電池的荷電狀態(tài)等等都有很大關(guān)系。

“比如,我們做三元材料熱失控反應(yīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)荷電狀態(tài)60%的時(shí)候不會(huì)發(fā)生熱失控反應(yīng);當(dāng)荷電狀態(tài)達(dá)到80%以上,包括100%時(shí),這種熱失控反應(yīng)會(huì)很快發(fā)生,在溫度比較低比如190度的情況下就可以發(fā)生;如果發(fā)生過充,荷電狀態(tài)達(dá)到120%時(shí),熱失控會(huì)更容易發(fā)生。”

預(yù)防熱失控的核心在于把電池的溫度控制在觸發(fā)溫度以下。“這里所指的溫度,不止是電池的整體,包括局部地方,甚至某一個(gè)小點(diǎn),所有地方都不能產(chǎn)生溫度過高的問題。比如短路導(dǎo)致某個(gè)非常小的地方溫度局部過高,也會(huì)引起熱失控反應(yīng)。”邱新平強(qiáng)調(diào)。

電池的一致性決定電池組的安全性

截至2019年6月,我國新能源汽車保有量達(dá)344萬輛。盡管起火數(shù)量仍是少數(shù),引發(fā)的安全危機(jī)卻對(duì)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。

邱新平認(rèn)為,在電池使用過程中,電池的一致性決定了電池組的安全性。

鋰離子電池由于沒有前置性反應(yīng),在組合過程中,選電池必須要一致性。舉例而言,電池組合串聯(lián)以后,一個(gè)電流通過三個(gè)電池,必須保證每個(gè)電池都一樣,通過的電流大小或容量都一樣。“如果一個(gè)電池已經(jīng)充滿了,再充就是過充;或者放電時(shí),如果一個(gè)電池已經(jīng)到了放電下限,再放電電池就過放了。這樣就會(huì)引起電池性能的偏差,容易引發(fā)熱失控。”邱新平表示,電池一致性偏差越大,未來電池組的安全性就會(huì)越差。

應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電池生命中后期的數(shù)據(jù)積累

目前業(yè)內(nèi)包括車企對(duì)新的鋰離子電池,即剛出廠的電池的安全性認(rèn)識(shí)得很清楚,積累做了大量的數(shù)據(jù),也通過了各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。

邱新平告訴《產(chǎn)品安全與召回》:“目前我們面臨這樣一個(gè)問題,包括最近國內(nèi)出現(xiàn)的這些燒車事故,都跟電池到了生命的中后期有關(guān),問題在于,我們現(xiàn)在對(duì)電池生命中后期反應(yīng)并沒有太多的數(shù)據(jù)積累。”

“我們實(shí)驗(yàn)室花了三年時(shí)間做電池循環(huán)測(cè)試,三年時(shí)間里在同樣一個(gè)溫度下循環(huán),我們發(fā)現(xiàn)循環(huán)了3000次以后,電池的內(nèi)阻變化很大,一百個(gè)電池之間可能相差很多,容量也變化很大。”

如果這種變化出現(xiàn)在成組的電池上,熱失控在所難免。“所以到目前為止,我個(gè)人的觀點(diǎn)就是,需要加強(qiáng)對(duì)電池生命中后期的數(shù)據(jù)積累。安全本身不是一個(gè)從技術(shù)上或者從原理上不能克服的事情,安全是一個(gè)工程技術(shù)問題,只要有大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累,我們的工程技術(shù)人員就可以很好地開展工作。”邱新平強(qiáng)調(diào)。

電池安全防范七點(diǎn)建議

鋰離子電池安全如何防范?邱新平提出以下建議:

首先,開發(fā)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(fā)生的幾率。

第二,設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu),電池的散熱要好。

第三,保證電池一致性,加大使用過程中環(huán)境的控制等。

第四,開發(fā)出更加穩(wěn)定的電極材料,電解質(zhì)材料,這是真正解決鋰離子電池安全的根本。目前,這方面無論是國際還是國內(nèi)都有一些很好的技術(shù)方案在運(yùn)行。

第五,要加強(qiáng)電池散熱以及熱管理范圍的研究。有些企業(yè)可能怕熱傳遞而做隔熱,隔熱過程中還有一個(gè)散熱問題。

第六,減少生產(chǎn)過程的電池內(nèi)部缺陷,以減少電池發(fā)生安全事故的幾率。

“最后,要加強(qiáng)電子壽命中后期的電池管理和特性認(rèn)識(shí),解決電池在使用過程中產(chǎn)生的離散性大問題。如果這個(gè)問題解決了,會(huì)提高整組的總體安全性。”邱新平說道。

原標(biāo)題:鋰離子電池頻繁起火的真相
 
相關(guān)閱讀: 鋰離子電池 熱失控 新能源汽車
掃描左側(cè)二維碼,關(guān)注【陽光工匠光伏網(wǎng)】官方微信
投稿熱線:0519-69813790 ;投稿郵箱:edit@21spv.com ;
投稿QQ:76093886 ;投稿微信:yggj2007
來源:產(chǎn)品安全與召回
 
[ 資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ] [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 
 

 
 
 
 
 
 
圖文新聞
 
熱點(diǎn)新聞
 
 
論壇熱帖
 
 
網(wǎng)站首頁 | 關(guān)于我們 | 聯(lián)系方式 | 使用協(xié)議 | 版權(quán)隱私 | 網(wǎng)站地圖 | 廣告服務(wù)| 會(huì)員服務(wù) | 企業(yè)名錄 | 網(wǎng)站留言 | RSS訂閱 | 蘇ICP備08005685號(hào)