固態(tài)電池的安全性，固態(tài)電池是否使用安全？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-02-28 13:30
點擊量：次
“最近兩年人們好像對固態(tài)電池有點妖魔化了，認(rèn)為其是全新一代的鋰電池技術(shù)體系。實際上，固態(tài)電池并不是一個技術(shù)上完全的革新，它是現(xiàn)有鋰離子傳統(tǒng)電池技術(shù)路徑的延伸。”日前，中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員許曉雄博士說道。
固態(tài)電池也并非絕對安全
我們常說的固態(tài)電池，可簡單理解為通過用固態(tài)電解質(zhì)材料取代現(xiàn)有的隔膜和電解液等材料，以實現(xiàn)電池結(jié)構(gòu)的變化。“在正極或負(fù)極材料上，跟現(xiàn)有的鋰離子電池還是有比較多的兼容性。同時工作原理也幾乎一致，”許曉雄解釋道，“從技術(shù)路線來看，固態(tài)電池為了解決當(dāng)前鋰電池技術(shù)路線中的高能量密度和高安全性不兼容而延伸出來的一個路線。”
正是因為固態(tài)電池可以破解當(dāng)前三元鋰電池高安全和高能量密度這一矛盾，是實現(xiàn)高安全和高能量密度的良方，所以被多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是動力電池技術(shù)發(fā)展的重要方向，群起而攻克之。
但不可忽略的是，被妖魔化的除了認(rèn)為固態(tài)電池是全新一代的鋰電池技術(shù)體系，還有它的安全性。很多人認(rèn)為固態(tài)電池是絕對安全的。但在許曉雄看來，固態(tài)電池也并非所有的都安全，“我們也做過一些硫化物全固態(tài)電池，它在某些工況條件下也是不安全的，燒起來也比較厲害。”
實際上，固態(tài)鋰電池因采用了固態(tài)電解質(zhì)，在固固反應(yīng)中減少了可燃?xì)怏w的排放，同時由于沒有可燃的電解液等材料，安全性能得以提升。據(jù)許曉雄介紹，寧波所與贛鋒鋰業(yè)合作生產(chǎn)的半固態(tài)電池，接受了包括針刺、擠壓、過充、過放、加熱等針對現(xiàn)有鋰離子電池的系統(tǒng)檢測的所有環(huán)節(jié)，其安全性較現(xiàn)有相同體系的傳統(tǒng)鋰離子電池有了一定的提升。“但在一些極限條件下，也會發(fā)生熱失控等問題，”許曉雄進一步向電池中國網(wǎng)補充道，“通過對這些數(shù)據(jù)的分析，我們得出一個初步的結(jié)論：通過固態(tài)這一技術(shù)路線，能夠較好解決或者部分解決現(xiàn)有高能量密度動力電池的安全問題。”
破解高能量密度與高安全性矛盾的良方
對于電池這一儲存能量的產(chǎn)品來說，絕對安全似乎不太現(xiàn)實，但如果參照現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)可保證很高的安全程度，那么市場對其的關(guān)注度就會非常高。
隨著新能源汽車的大規(guī)模普及，新能源汽車安全事故也呈現(xiàn)上升態(tài)勢，車輛自燃受到廣泛關(guān)注。中科院院士歐陽明高給出的一組數(shù)據(jù)顯示，通過對2018年集中出現(xiàn)的新能源汽車自燃事故進行分析，這些車輛搭載的動力電池多是2016年左右生產(chǎn)的NCM523型三元鋰電池。彼時，新能源汽車動力電池仍以磷酸鐵鋰為主，為追求更高能量密度，不少動力電池企業(yè)把產(chǎn)品從磷酸鐵鋰切換成NCM523型三元鋰電池。
時過境遷，但追求高能量密度動力電池的方向一直沒有變。當(dāng)下，為進一步破解新能源汽車?yán)m(xù)航里程短板，解決用戶的里程焦慮，以及為車企拿到更多補貼，動力電池企業(yè)已瞄準(zhǔn)了高鎳三元鋰電池技術(shù)路線，相關(guān)產(chǎn)品已陸續(xù)推出。不容忽視的便是，隨著高鎳三元材料的應(yīng)用，安全風(fēng)險也會隨之增大，解決安全問題迫在眉睫。
固態(tài)電池也并非絕對安全
我們常說的固態(tài)電池，可簡單理解為通過用固態(tài)電解質(zhì)材料取代現(xiàn)有的隔膜和電解液等材料，以實現(xiàn)電池結(jié)構(gòu)的變化。“在正極或負(fù)極材料上，跟現(xiàn)有的鋰離子電池還是有比較多的兼容性。同時工作原理也幾乎一致，”許曉雄解釋道，“從技術(shù)路線來看，固態(tài)電池為了解決當(dāng)前鋰電池技術(shù)路線中的高能量密度和高安全性不兼容而延伸出來的一個路線。”
正是因為固態(tài)電池可以破解當(dāng)前三元鋰電池高安全和高能量密度這一矛盾，是實現(xiàn)高安全和高能量密度的良方，所以被多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是動力電池技術(shù)發(fā)展的重要方向，群起而攻克之。
但不可忽略的是，被妖魔化的除了認(rèn)為固態(tài)電池是全新一代的鋰電池技術(shù)體系，還有它的安全性。很多人認(rèn)為固態(tài)電池是絕對安全的。但在許曉雄看來，固態(tài)電池也并非所有的都安全，“我們也做過一些硫化物全固態(tài)電池，它在某些工況條件下也是不安全的，燒起來也比較厲害。”
實際上，固態(tài)鋰電池因采用了固態(tài)電解質(zhì)，在固固反應(yīng)中減少了可燃?xì)怏w的排放，同時由于沒有可燃的電解液等材料，安全性能得以提升。據(jù)許曉雄介紹，寧波所與贛鋒鋰業(yè)合作生產(chǎn)的半固態(tài)電池，接受了包括針刺、擠壓、過充、過放、加熱等針對現(xiàn)有鋰離子電池的系統(tǒng)檢測的所有環(huán)節(jié)，其安全性較現(xiàn)有相同體系的傳統(tǒng)鋰離子電池有了一定的提升。“但在一些極限條件下，也會發(fā)生熱失控等問題，”許曉雄進一步向電池中國網(wǎng)補充道，“通過對這些數(shù)據(jù)的分析，我們得出一個初步的結(jié)論：通過固態(tài)這一技術(shù)路線，能夠較好解決或者部分解決現(xiàn)有高能量密度動力電池的安全問題。”
破解高能量密度與高安全性矛盾的良方
對于電池這一儲存能量的產(chǎn)品來說，絕對安全似乎不太現(xiàn)實，但如果參照現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)可保證很高的安全程度，那么市場對其的關(guān)注度就會非常高。
隨著新能源汽車的大規(guī)模普及，新能源汽車安全事故也呈現(xiàn)上升態(tài)勢，車輛自燃受到廣泛關(guān)注。中科院院士歐陽明高給出的一組數(shù)據(jù)顯示，通過對2018年集中出現(xiàn)的新能源汽車自燃事故進行分析，這些車輛搭載的動力電池多是2016年左右生產(chǎn)的NCM523型三元鋰電池。彼時，新能源汽車動力電池仍以磷酸鐵鋰為主，為追求更高能量密度，不少動力電池企業(yè)把產(chǎn)品從磷酸鐵鋰切換成NCM523型三元鋰電池。
時過境遷，但追求高能量密度動力電池的方向一直沒有變。當(dāng)下，為進一步破解新能源汽車?yán)m(xù)航里程短板，解決用戶的里程焦慮，以及為車企拿到更多補貼，動力電池企業(yè)已瞄準(zhǔn)了高鎳三元鋰電池技術(shù)路線，相關(guān)產(chǎn)品已陸續(xù)推出。不容忽視的便是，隨著高鎳三元材料的應(yīng)用，安全風(fēng)險也會隨之增大，解決安全問題迫在眉睫。
