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熱失控是影響動力鋰電池安全的最大誘因

鉅大LARGE  |  點擊量:708次  |  2021年10月15日  

數(shù)據(jù)顯示,2019年,我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成124.2萬輛和120.6萬輛,同比分別下降2.3%和4.0%,雖同比均出現(xiàn)下降,但整體發(fā)展態(tài)勢仍相對平穩(wěn)。隨著新能源汽車保有量的不斷新增,有關(guān)新能源汽車安全的問題也逐漸被社會廣泛關(guān)注。2019年,我國發(fā)生多起新能源汽車自燃事故,幾乎每一起事故的發(fā)生都會將動力鋰離子電池安全問題推到輿論的風(fēng)口浪尖。


在日前舉辦的我國電動汽車百人會論壇(2020)上,蜂巢能源科技有限公司總裁楊紅新表示,“動力鋰離子電池目前還是影響整車安全問題最重要的因素,在解決電動汽車安全問題方面,應(yīng)從整車、系統(tǒng)、電芯等多層面去尋求解決方法,這其中電芯環(huán)節(jié)無疑是最重要的,因為它是熱失控的來源”。他認(rèn)為,電池應(yīng)用場景的轉(zhuǎn)換會帶來一系列變化,而這也是動力鋰離子電池安全問題頻發(fā)的一個原因,目前“我們還沒有準(zhǔn)備好迎接這個變化”。鋰離子電池在整車應(yīng)用后,對使用場景提出了新的要求,比如使用時間更長,使用環(huán)境更加惡劣、多變,低溫、高溫、雨雪、顛簸路面等復(fù)雜工況已是常態(tài)。同時,假如無法保證電池的一致性,也將會大大影響到整車的安全性和可靠性。楊紅新直言,動力鋰離子電池的熱失控問題與生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)有著直接的關(guān)系,很多動力鋰離子電池火災(zāi)事故是由制造缺陷引發(fā)的,“動力鋰離子電池公司有關(guān)原材料的管控、供應(yīng)商體系的管理等多個環(huán)節(jié),是否達(dá)到了車規(guī)級的要求?”,畢竟傳統(tǒng)鋰離子電池與車用動力鋰離子電池在各方面的標(biāo)準(zhǔn)和要求都存在巨大差異。因此,他認(rèn)為,車規(guī)級制造也是提升動力鋰離子電池安全性的必由之路,我國乃至全世界的動力鋰離子電池制造體系都必須要朝這個方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。


我國汽車技術(shù)研究中心有限公司動力鋰離子電池首席專家、檢測認(rèn)證事業(yè)部副總工程師王芳表示,2011-2019年事故調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,“熱失控擴(kuò)散導(dǎo)致動力鋰離子電池出現(xiàn)安全問題的比例占50%以上,另外兩個對動力鋰離子電池安全影響較大的問題分別是充電和機(jī)械破壞”。在她看來,動力鋰離子電池?zé)崾Э氐恼T因有很多,比如材料、電芯、系統(tǒng)以及實際使用環(huán)節(jié)等都有可能誘發(fā)。王芳指出,過去一些“純補(bǔ)貼類產(chǎn)品”,為追求高能量密度的要求,在生產(chǎn)制造方面考慮得都相對欠缺,材料層面如正負(fù)極材料或者隔膜可能存在缺陷;電芯層面有異物或者內(nèi)短路等問題;系統(tǒng)集成層面焊接的工藝、線束的排布方式等不按標(biāo)準(zhǔn)都會為動力鋰離子電池帶來極大的安全隱患。而在實際使用過程中,動力鋰離子電池的過度使用(頻繁的快充或者超低溫充電)和鋰枝晶的生長、隔膜的腐蝕等帶來的問題,也會對動力鋰離子電池的安全性能造成很多消極影響。


大眾汽車(我國)投資有限公司亞洲創(chuàng)新中心技術(shù)負(fù)責(zé)人顧功堯指出,“我們現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)電動汽車安全的時候,碰撞導(dǎo)致的動力鋰離子電池?zé)崾Э氐綗釘U(kuò)散最終引起起火爆炸,是影響整車安全的一個重要因素”。他表示,盡管說充放電過程中也會導(dǎo)致動力鋰離子電池?zé)崾Э?,但是碰撞、機(jī)械擠壓仍是造成熱失控的一個重要原因。在他看來,電池和整車的碰撞安全背后的邏輯是相通的,當(dāng)無法防止的碰撞發(fā)生時,電池就一定會發(fā)生某種程度的變形,雖不會直接導(dǎo)致其起火爆炸,但隨著用途力的不斷上升,內(nèi)部的電芯結(jié)構(gòu)就會被破壞,隨之出現(xiàn)內(nèi)短路等情況。“我們既要保證動力鋰離子電池的碰撞安全,又要保證它的輕量化”,顧功堯認(rèn)為,應(yīng)該在基本矛盾中尋求一個平衡點,最終實現(xiàn)電芯、電池包、整車的安全設(shè)計。


新能源汽車若想替代傳統(tǒng)燃油車,必須要邁過動力鋰離子電池安全這道坎。在由動力鋰離子電池引發(fā)的新能源汽車事故面前,便只有生與死兩種抉擇,而在事故發(fā)生時,脆弱的生命又能承受多少無奈?新能源汽車起火原因雖不盡相同,但如上述嘉賓所說的材料不過關(guān)、系統(tǒng)存在缺陷、機(jī)械碰撞擠壓、電池未到車規(guī)級要求、過度使用等都是誘發(fā)動力鋰離子電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險因素。而未來動力鋰離子電池的開發(fā)設(shè)計還應(yīng)堅持以保證整車安全為基礎(chǔ),嚴(yán)格把控產(chǎn)品品質(zhì);同樣,車企也應(yīng)繼續(xù)提升整車結(jié)構(gòu)、電動底盤、高電壓系統(tǒng)等整車安全設(shè)計水平,嚴(yán)格出廠檢測。電池我國網(wǎng)也和廣大消費者相同,希望有一天,動力鋰離子電池不再是影響整車安全的一項重要因素。

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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%


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