液態(tài)鋰電池易燃易爆真的都是電解質惹的禍嗎?有機電解液成分都有什么?
可燃的液態(tài)有機電解液是電池自燃的幕后元兇。新能源汽車銷量逐年增長卻伴隨著安全事故的增加,其中,電池自燃占比事故原因的31%。自燃的原因是由于鋰電池發(fā)生內(nèi)部或者外部短路后,短時間內(nèi)電池釋放出大量熱量,溫度極劇升高,導致熱失控。而易燃性的液態(tài)電解液在高溫下會被點燃,最終導致電池起火或者爆炸。
起火事件的頻發(fā)挫傷公眾對于新能源車信心,政策相繼出臺加強行業(yè)監(jiān)管,企業(yè)方面,近年來也從不同方向對安全問題進行優(yōu)化。主要手段包括:(1)采用功能性電解液,于電解液中添加阻燃劑;(2)優(yōu)化BMS熱管理系統(tǒng),減少過沖過放等易引發(fā)熱失控的場景發(fā)生;(3)采用陶瓷涂覆與耐高溫的電池隔膜等等。但這些手段在技術層面并沒能取代可燃性有機電解質的使用,電池系統(tǒng)的安全隱患沒有得到徹底根除。零自燃風險,將是未來電動車實現(xiàn)燃油車全面替代需要邁出的關鍵一步。
新能源汽車安全監(jiān)管相關政策
面對能量與安全兩座大山,下一代鋰電的風口在哪?回望電動車電池技術發(fā)展史,從早期的鉛酸電池,到豐田等日本企主打的鎳氫電池,再到08年特斯拉roaster使用的鋰離子電池,傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池已統(tǒng)治動力電池市場十年。未來,能量與安全需求與傳統(tǒng)鋰電技術的矛盾將越來越凸顯,在下一代鋰電技術中,固態(tài)電池獲得了最高的關注度,已引發(fā)全球范圍的企業(yè)進行提前卡位。
全球多家企業(yè)與科研機構已投入固態(tài)電池研究
固態(tài)電池是采用固態(tài)電解質的鋰離子電池。工作原理上,固態(tài)鋰電池和傳統(tǒng)的鋰電池并無區(qū)別:傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池被稱為“搖椅式電池”,搖椅的兩端為電池的正負兩極,中間為液態(tài)電解質,鋰離子在電解液中遷移來完成正負極間的穿梭實現(xiàn)充放電,而固態(tài)電池的電解質為固態(tài),相當于鋰離子遷移的場所轉到了固態(tài)的電解質中。固態(tài)電解質是固態(tài)電池的核心。
固態(tài)電解質不可燃燒,極大提高電池安全性。與傳統(tǒng)鋰電池相比,全固態(tài)電池最突出的優(yōu)點是安全性。固態(tài)電池具有不可燃、耐高溫、無腐蝕、不揮發(fā)的特性,避免了傳統(tǒng)鋰離子電池中的電解液泄露、電極短路等現(xiàn)象,降低了電池組對于溫度的敏感性,根除安全隱患。同時,固態(tài)電解質的絕緣性使得其良好地將電池正極與負極阻隔,避免正負極接觸產(chǎn)生短路的同時能充當隔膜的功能。
















