使用溫度會影響鋰電池安全?
鋰離子電池充電速度和使用壽命強相關(guān),對于不具備快充熱性的動力電池組,在條件允許的情況下,應(yīng)減少快充的使用,盡可能選擇小倍率充電。盡管快充已經(jīng)成為廠商主要的營銷噱頭,也成為消費者購買車輛的重要參考,但從安全角度看,快充并不應(yīng)該被提倡,這也是需要業(yè)內(nèi)外廠商、消費者需要正視的問題。
使用溫度影響鋰電池安全
除了電池本身,使用環(huán)境也影響著電池的安全性。
電動汽車冬天為什么充電不暢?這可能是困擾大部分消費者的問題。在業(yè)內(nèi)專家看來,鋰離子電池具有最佳使用溫度范圍,低溫難充電是目前技術(shù)條件下不可避免的問題。不僅如此,鋰離子電池在超過最佳使用溫度范圍后甚至還會引發(fā)安全問題,較高溫度下使用易引發(fā)熱失控安全問題,低溫充電下負極又可能發(fā)生析鋰問題。那么,超過45℃和0℃以下非最佳使用溫度范圍內(nèi)應(yīng)如何保證電池的安全性?相關(guān)行業(yè)專家指出,應(yīng)控制充放電策略,如降低倍率,保證電池在安全范圍內(nèi)工作?!吨改稀芬矎娬{(diào),鋰離子電池在使用過程中應(yīng)控制充電方式(包括充電溫度、充電倍率和充電電壓),以保證安全。
當(dāng)前,不同體系和不同設(shè)計的單體電池充電方式不同,為了確保安全,《指南》給出的建議是,電池單體制造商在提供單體電池產(chǎn)品時,應(yīng)提供溫度-倍率-充電電壓關(guān)系圖,根據(jù)電池單體規(guī)格書設(shè)計系統(tǒng)充電策略。
溫度不僅對電池使用產(chǎn)生影響,也同樣是電池壽命、儲運安全的重要影響因素。王子冬指出,鋰離子電池在高溫下長期存儲性能會嚴(yán)重衰減,長期存放的電池再次使用時也不應(yīng)直接采用快速充電的方式?!吨改稀芬裁鞔_,電池和模組的包裝應(yīng)防水、防潮,避免擠壓和損傷,且應(yīng)以最小單元隔離固定,保障安全距離。在運輸過程中,也要對所處溫度進行監(jiān)控,避免日曬、雨淋和受潮。
能量密度與安全需兼顧
一味提升能量密度被認(rèn)為是當(dāng)前影響電動汽車安全性的根源。中國汽車工業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長董揚曾指出,動力電池的能量密度與安全性是一對矛盾,在提高動力電池能量密度的同時如何保證其安全性,需要深入細致地科學(xué)研究與實驗,才能把握準(zhǔn)確的“度”。
如何把握這個“度”?高俊奎表示,要在保證安全的前提下,提升電池的比能量、縮短充電時間。“我們在討論電池的容量、電池隔膜厚度時存在很大爭議。”王子冬表示,從動力電池的安全性角度考慮,動力電池的單體容量提高與電池系統(tǒng)熱失控后的不穩(wěn)定性成正比;電池隔膜的厚度減薄與電池系統(tǒng)熱失控后的不穩(wěn)定性成正比。故此提出了動力電池容量不建議超過100Ah(三元)、200Ah(磷酸鐵鋰),隔膜厚度不小于0.012mm的設(shè)想。但對此,也有企業(yè)認(rèn)為系統(tǒng)熱失控后的不穩(wěn)定性與生產(chǎn)控制水平,以及成組技術(shù)有關(guān),目前不宜限制容量的大小。“經(jīng)過充分討論,《指南》中關(guān)于動力電池容量確定為不斷提升電池單體的比能量是長期、系統(tǒng)的工作,建議要在確保安全性、可靠性和關(guān)鍵電性能指標(biāo)的前提下,提升電池單體的容量和比能量。隔膜厚度確定為,隔膜厚度和電池單體安全性強相關(guān),動力電池隔膜厚度的選擇建議充分考慮由于降低隔膜厚度帶來的安全風(fēng)險。”












