審視動(dòng)力電池安全性問(wèn)題
新能源汽車(chē)最近因?yàn)槎嗥鹌鸹鹗录?,再次引發(fā)人們對(duì)新能源汽車(chē)安全性的廣泛關(guān)注和擔(dān)憂。
瓦叔得到的消息是,今年以來(lái),新能源汽車(chē)頻繁出現(xiàn)起火事件,讓有關(guān)部門(mén)不得不重新審視動(dòng)力電池安全性問(wèn)題,未來(lái)可能將淡化補(bǔ)貼與能量密度關(guān)系,進(jìn)一步提升安全性的權(quán)重。
電池行業(yè)普遍達(dá)成的共識(shí)是,三元電池相對(duì)于磷酸鐵鋰電池安全性較差,但是最近幾年三元電池因?yàn)楦吣芰棵芏鹊奶烊粌?yōu)勢(shì),逐漸成為新能源汽車(chē)采用的主流動(dòng)力電池。
如果想讓新能源汽車(chē)充一次電行駛更遠(yuǎn)的里程,就必須提高單位電池重量中的能量密度。
那么如何提高能量密度呢?
以前,三元材料中鎳、鈷、錳的組合比例主要是3:3:3,雖然安全性能較高,但是能量密度較低。此后,為了提高能量密度,電池企業(yè)開(kāi)始將鎳、鈷、錳比例逐漸變成5:2:3、6:2:2、8:1:1。因?yàn)殒囋剌^為活躍,隨著鎳量的增加,在能量密度提高的同時(shí),電池的熱失控溫度和安全性逐步下降。
那么電池為什么會(huì)燃燒,甚至爆炸?
可以將電池組理解成汽油箱一樣,是一種含高能物質(zhì)的部件。鋰離子電池中的電解液是用有機(jī)溶劑配制而成,其易燃的程度不亞于汽油。
電池正極的氧化劑和負(fù)極的還原劑只隔一層微米級(jí)厚的隔膜,一旦短路就會(huì)生熱;充放電時(shí),電池內(nèi)阻也會(huì)生熱。在達(dá)到一定溫度時(shí),正極上的氧化劑會(huì)與電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。大量的化學(xué)反應(yīng)熱會(huì)造成熱失控,產(chǎn)生大量氣體,進(jìn)而導(dǎo)致氣壓升高,電池破裂,繼而出現(xiàn)車(chē)輛燃燒、爆炸情況。
按照中國(guó)工程院院士楊裕生的權(quán)威說(shuō)法,使用熱失控溫度越低的正極材料,電池的安全性越差熱失控溫度不足200℃,尤其是三元材料在達(dá)到一定溫度時(shí)還會(huì)分解釋放出極活潑的初生態(tài)氧,即使在沒(méi)有外界氧氣供應(yīng)的情況下,這種電池內(nèi)部就完整地具備燃燒三要素。
















