近日，由國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局質(zhì)量發(fā)展局和中國(guó)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(kāi)。會(huì)議期間，就鋰離子電池安全問(wèn)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(wèn)題防范建議。

鋰離子電池安全問(wèn)題為何頻發(fā)？

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(lái)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(guò)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(zhǎng)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(méi)有鉗制反應(yīng)。”邱新平指出，比如說(shuō)，如果鉛酸電池過(guò)充電，過(guò)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(lái)，“鋰離子電池并沒(méi)有這個(gè)機(jī)制，所以一旦過(guò)充電，就會(huì)帶來(lái)很多安全問(wèn)題。”

引發(fā)熱失控的原因有兩類

電池產(chǎn)熱是電池工作過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)充電，過(guò)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(guò)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(guò)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。