鋰離子動力電池組在新能源汽車領(lǐng)域安全性的分析

來源：存能電氣  日期：2019-12-02 14:36  瀏覽量：次

　　鋰離子動力電池組在新能源汽車領(lǐng)域安全性的分析。為保證國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，鋰離子動力電池是新能源汽車的主體也是重要動力來源，鋰離子動力電池的安全性是新能源汽車發(fā)展過程中首先要考慮和解決的問題。

　　鋰離子動力電池組在新能源汽車領(lǐng)域安全性的分析

　　未來新能源汽車將主要鋰離子電池作為動力電池已是一個明確的方向，汽車動力鋰離子電池很快會超越既有市場成為市場主流，新能源汽車將成為動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入強勁動力，據(jù)專業(yè)機構(gòu)估計，到2020年，我國新能源汽車領(lǐng)域市場規(guī)模有望達(dá)到2880億元。

　　在新能源汽車領(lǐng)域，鋰電池動力電池由于具備相對較高的能量密度、輸出功率等特點得到越來越廣泛的應(yīng)用，但鋰離子動力電池的性能及壽命會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)的安全性事故時有發(fā)生，困擾著電動汽車的發(fā)展，大容量、高電壓的鋰離子動力電池系統(tǒng)的安全性是一個新的問題，只有對安全性問題進行深入的分析研究，才能順利解決。

　　影響鋰離子動力電池安全性的因素

　　1、材料穩(wěn)定性

　　鋰離子動力電池在一些濫用狀態(tài)下，會導(dǎo)致電極和有機電解液之間的強烈作用，這些反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量如不能及時散到周圍環(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自燃一樣，動力電池遭受撞擊同樣會自燃，對于鋰離子動力電池來講，激烈碰撞所帶來的嚴(yán)重形變會造成鋰離子動力電池內(nèi)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(fù)電極、電解液分解，形成熱失控。

　　3、電池設(shè)計對安全性的影響

　?、匐姵啬芰棵芏群芨邥l(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；

　　②鋰離子動力電池由于采用有機電解質(zhì)體系，有機溶劑是碳?xì)浠衔铮?.6V左右易發(fā)生氧化，并且溶劑易燃，若出現(xiàn)泄漏等情況，會引起電池著火甚至燃燒、爆炸；

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

　　4、電芯材料選擇和評估

　　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沒有對原材料進行深入的評估，必然會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。

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