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動力電池安全問題為何不能保障?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年10月13日  

最近,電動汽車頻頻起火。相比于往年,今年電動汽車起火事故十分嚴重。業內專家表示,國內電動汽車在電池技術方面有短板,電池的安全是一個系統性的問題,不管是電芯、模組還是PACK都存在技術障礙。

國內電池技術的發展似乎有些過快了。

現在用的18650電池,電池較小不好散熱。本身又是811,正極材料分解溫度在200多度,這就需要精細化的熱管理,一旦控制不好導致熱失控就容易起火。

我國電池企業都是從制作鎳鈷錳111型起步,國內三元技術成熟度較高的是鎳鈷錳523型,其次是鎳鈷錳622型。鎳鈷錳的配比是1:1:1后來才變成8:1:1,前面數字越大,鎳的含量越高,后續導致出現問題幾率越大,而這就是為了追求高能量密度。

現在三元材料鎳鈷錳的配比組合,是為了提高能量密度,而頻出安全問題的另一個原因是跟行業發展較快有關系,行業發展快、需求大,電池技術卻跟不上。

充電時尤其是快充,對電池有一定的損傷。溫度過高對電芯里面的隔膜產生影響,一旦溫度失控就容易引起著火。能量密度過高對模組的抗振、抗沖擊、抗膨脹、絕緣隔熱等性能也提出了更高要求。

雖然業內都知道安全性是第一位的,但在安全和性能之間,沒有找到平衡點。科研方面,電池或者材料的研發和驗證,需要兩年多甚至更長時間才能找到穩定、最佳的方案。我們的政策雖然是好的,但是一年一變,有些急躁。

根據規劃,到2020年,我國動力電池單體比能量要達到300wh/kg以上,力爭實現350wh/kg,系統比能量力爭達到260wh/kg,成本降至1元/瓦時以下。電動汽車百人會執行副理事長、中國工程院院士歐陽明高認為,目前設定的動力電池2020年單體達到350瓦時/公斤,系統260瓦時/公斤能量密度目標與安全訴求矛盾,不宜強行推進。

近期電動車起火以搭載熱穩定性更差的三元鋰電池為主,占比超過一半。失火的車輛電池封裝方式主要為圓柱形鋰電池,該型電池由于采用堅固鋼殼包覆,內部受熱分解時內壓急劇增大,容易發生爆炸從而迅速引燃整個電池模組。另外,失火事件較多發生在充電階段尤其是滿電狀態。

但是失火事故車輛主要為舊款電動車,電池系統比能量并不高,因此不能將電動車事故頻發的主要原因單純歸結為搭載了能量密度太高的動力電池。電動車失火事故頻發的主要原因,在于電池熱失控。熱失控即動力電池溫度超過一定限制后引發連鎖反應,電池溫度在短時間內迅速上升(可達每秒千度),導致燃燒。

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