目前鋰電壽命有多長,淺充淺放和過充過放是否會對電池安全和壽命產(chǎn)生影響呢？
來源：未知
2019-04-11 08:26
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目前鋰電壽命有多長？淺充淺放和過充過放是否會對電池安全和壽命產(chǎn)生影響呢？
“決定動力鋰離子電池使用壽命的因素有很多，包括體系本身的特性，也包括制造工藝、使用工況等。優(yōu)質(zhì)的電池體系，外加科學的系統(tǒng)管理，可以達到很長的使用壽命。”王芳介紹說，按照容量衰減至80%作為截止條件、按照100%的放電深度測試，目前動力電池的壽命基本都可以達到2000次循環(huán)。
“過充過放指電池在充放電過程中電壓超過或低于規(guī)定的截止電壓，對電池性能和壽命會帶來危害。”王芳說，但電池中的BMS電池管理系統(tǒng)會加以限制和保護，低溫時限制對電池充電，加熱至合適溫度時再充電。王芳說，為了確保鋰離子電池的安全性，從電池單體、模組再到電池系統(tǒng)有一系列的安全保護設計，防止電池過充過放過溫，在出現(xiàn)異常時及時報警和保護。
網(wǎng)文中提到：曾有媒體報道，“天津十八所證明了鋰電池在高溫高壓、穿刺撞擊、過充過放幾乎所有項目中都發(fā)生了燃燒及爆炸”。
對此，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍說，2014年5月末，中國電子科技集團第十八研究所接受媒體專題采訪，但節(jié)目中電池發(fā)生燃燒爆炸的現(xiàn)象是根據(jù)節(jié)目錄制要求，將保護電路拆除后，進行濫用實驗造成的。這次實驗主要目的是讓廣大使用者了解沒有保護措施的三元鋰電池在濫用條件下可能出現(xiàn)的危險情況。
“鋰離子電池安全性理論上是可控的，引發(fā)安全問題多是在產(chǎn)品缺陷和濫用的情況下。”劉彥龍說。“但單純電池單體、模組和系統(tǒng)的安全，還不足以保證搭載鋰電池的電動汽車的絕對安全。”寧德時代新能源科技有限公司（CATL）董事長李平介紹，目前頂配的Model—S使用了7104塊松下三元鋰電池，在電池安全保護方面做足了功夫，包括設置傳感器、由電池控制系統(tǒng)控制、大量使用高強度鋁合金等材料的碰撞防護等。在采取這些安全設計的情況下，安全事故的概率還是達到了萬分之一。
中國電子科技集團第十八研究所研究員級高級工程師王慶華也指出，目前電動汽車電池市場上的產(chǎn)品良莠不齊，一些廠家生產(chǎn)的電池存在一致性差的問題，且管理系統(tǒng)的功效發(fā)揮不大，一個單體發(fā)生問題會對電池組的整體壽命產(chǎn)生一定的影響。對此，王慶華建議政府提高相應的試驗驗證標準，加強對電動汽車市場的管理監(jiān)督和檢測。
廢舊鋰電池污染不可控？
回應：因環(huán)境風險相對較小，鋰電池尚未納入危險廢物管理，但應盡早布局回收再利用體系
鋰電池目前是否有強制回收政策？是否像網(wǎng)傳文章中所說，廢舊鋰電池會造成巨大的環(huán)保壓力呢？王芳說，現(xiàn)階段被環(huán)保部門納入危險廢物進行管理的廢舊電池包括廢鎘鎳電池和廢鉛酸蓄電池。對于一次性電池、鋰離子電池、鎳氫電池等，因其環(huán)境風險相對較小，并未納入危險廢物進行管理。
不過，廢舊鋰離子電池進入環(huán)境，由電極材料、電解液與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生水解、氧化等反應，可能會造成鎳、鈷、錳等重金屬離子污染、氟污染以及一些有機物污染。那么，這些污染可控嗎？
王芳說，針對鋰離子電池的處理，國家發(fā)改委環(huán)資司起草的《電動汽車動力蓄電池回收利用政策（2015年版）》中規(guī)定，鼓勵采用濕法冶煉技術(shù)處理廢舊鋰離子電池，要求鎳、鈷、錳的綜合回收率應不低于98%。“針對鋰離子電池的處理技術(shù)，我國一直有高?？蒲袌F隊進行研究，并與美國開展了合作交流。”王芳說。
工信部1月8日發(fā)布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法（征求意見稿）》，擬對新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用企業(yè)實行動態(tài)管理，委托相關(guān)專業(yè)機構(gòu)負責協(xié)助做好公告管理相關(guān)工作。
中國電子科技集團公司首席專家、研究員級高級工程師胡樹清說，對于以磷酸鐵鋰、錳酸鋰及低鈷含量三元材料等為正極活性物質(zhì)的鋰離子電池，由于回收商業(yè)價值低，企業(yè)興趣不高。這些廢舊電池回收必須由國家出臺政策，才能順利實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)閉環(huán)?，F(xiàn)在我國出臺了一些政策和標準，如廢舊電池的分類、儲運規(guī)范，固體廢棄物和危險廢物污染防治技術(shù)政策等，但還不充分。
“鋰離子電池回收再利用的工作，要盡早布局。”國家863節(jié)能與新能源汽車項目監(jiān)理咨詢專家組組長王秉剛說，建立動力電池回收體系，需要完善電池的標準化、建立編碼追溯系統(tǒng)、實施嚴格的獎懲措施以及對再生利用企業(yè)進行資質(zhì)管理等。 怎樣制定標準才能獲得廣泛認可
我國動力電池標準化問題由來已久。多年來，國內(nèi)包括政府、車企、電池企業(yè)、標準制定機構(gòu)在內(nèi)的各方都在試圖制定動力電池的相關(guān)規(guī)格尺寸，以改善我國動力電池行業(yè)存在的電池型號繁雜、產(chǎn)量分散的無序狀態(tài)。
但是，從目前業(yè)界的反應來看，制定一個被廣泛認可的標準并非易事。目前，我國動力電池企業(yè)大多根據(jù)自身生產(chǎn)條件和下游客戶要求生產(chǎn)動力電池產(chǎn)品，產(chǎn)品在形狀、容量、材料上均各不相同，而且大多自己成組。各人有各人的立場，這使得制定一個各方認可的電池規(guī)格尺寸標準非常困難。
對此，業(yè)內(nèi)人士表示，國外一些標準制定的經(jīng)驗值得借鑒。比如，2015年年底，美國境內(nèi)連續(xù)發(fā)生數(shù)起平衡車火災事故，亞馬遜強制下架所有在售的平衡車商品。面對平衡車這種新興產(chǎn)業(yè)所遭遇的危機，美國UL標準開發(fā)組織迅速作出反應，用了近三個月的時間，制定出平衡車電路系統(tǒng)安全標準。該標準于2016年2月執(zhí)行，對梳理行業(yè)亂象，促進平衡車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展起到了積極的作用。
據(jù)美國駐華使館標準事務代表費霞（CathyFeig）介紹，中國和美國有著完全不同的標準制定體系。中國的標準制定體系是“自上而下”，主要是由政府各個部委、各種智囊機構(gòu)以及各種標準化專委會來主導標準的制定工作；美國與中國相反，是“自下而上”的體系，美國標準制定主要由產(chǎn)業(yè)界和市場來主導，美國企業(yè)和消費者對于消費品安全和標準的制定起著積極的作用。
電池中國網(wǎng)認為，動力電池的標準化制造是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。但是從標準的制定方式上，我國相關(guān)政府部門應該考慮借鑒美國具有“群眾基礎”的標準制定體系，在動力電池規(guī)格尺寸的制定上廣泛征求廣大企業(yè)的意見，盡量取得大多數(shù)企業(yè)的認可，避免給企業(yè)造成損失，促進整個產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
“決定動力鋰離子電池使用壽命的因素有很多，包括體系本身的特性，也包括制造工藝、使用工況等。優(yōu)質(zhì)的電池體系，外加科學的系統(tǒng)管理，可以達到很長的使用壽命。”王芳介紹說，按照容量衰減至80%作為截止條件、按照100%的放電深度測試，目前動力電池的壽命基本都可以達到2000次循環(huán)。
“過充過放指電池在充放電過程中電壓超過或低于規(guī)定的截止電壓，對電池性能和壽命會帶來危害。”王芳說，但電池中的BMS電池管理系統(tǒng)會加以限制和保護，低溫時限制對電池充電，加熱至合適溫度時再充電。王芳說，為了確保鋰離子電池的安全性，從電池單體、模組再到電池系統(tǒng)有一系列的安全保護設計，防止電池過充過放過溫，在出現(xiàn)異常時及時報警和保護。
網(wǎng)文中提到：曾有媒體報道，“天津十八所證明了鋰電池在高溫高壓、穿刺撞擊、過充過放幾乎所有項目中都發(fā)生了燃燒及爆炸”。
對此，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍說，2014年5月末，中國電子科技集團第十八研究所接受媒體專題采訪，但節(jié)目中電池發(fā)生燃燒爆炸的現(xiàn)象是根據(jù)節(jié)目錄制要求，將保護電路拆除后，進行濫用實驗造成的。這次實驗主要目的是讓廣大使用者了解沒有保護措施的三元鋰電池在濫用條件下可能出現(xiàn)的危險情況。
“鋰離子電池安全性理論上是可控的，引發(fā)安全問題多是在產(chǎn)品缺陷和濫用的情況下。”劉彥龍說。“但單純電池單體、模組和系統(tǒng)的安全，還不足以保證搭載鋰電池的電動汽車的絕對安全。”寧德時代新能源科技有限公司（CATL）董事長李平介紹，目前頂配的Model—S使用了7104塊松下三元鋰電池，在電池安全保護方面做足了功夫，包括設置傳感器、由電池控制系統(tǒng)控制、大量使用高強度鋁合金等材料的碰撞防護等。在采取這些安全設計的情況下，安全事故的概率還是達到了萬分之一。
中國電子科技集團第十八研究所研究員級高級工程師王慶華也指出，目前電動汽車電池市場上的產(chǎn)品良莠不齊，一些廠家生產(chǎn)的電池存在一致性差的問題，且管理系統(tǒng)的功效發(fā)揮不大，一個單體發(fā)生問題會對電池組的整體壽命產(chǎn)生一定的影響。對此，王慶華建議政府提高相應的試驗驗證標準，加強對電動汽車市場的管理監(jiān)督和檢測。
廢舊鋰電池污染不可控？
回應：因環(huán)境風險相對較小，鋰電池尚未納入危險廢物管理，但應盡早布局回收再利用體系
鋰電池目前是否有強制回收政策？是否像網(wǎng)傳文章中所說，廢舊鋰電池會造成巨大的環(huán)保壓力呢？王芳說，現(xiàn)階段被環(huán)保部門納入危險廢物進行管理的廢舊電池包括廢鎘鎳電池和廢鉛酸蓄電池。對于一次性電池、鋰離子電池、鎳氫電池等，因其環(huán)境風險相對較小，并未納入危險廢物進行管理。
不過，廢舊鋰離子電池進入環(huán)境，由電極材料、電解液與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生水解、氧化等反應，可能會造成鎳、鈷、錳等重金屬離子污染、氟污染以及一些有機物污染。那么，這些污染可控嗎？
王芳說，針對鋰離子電池的處理，國家發(fā)改委環(huán)資司起草的《電動汽車動力蓄電池回收利用政策（2015年版）》中規(guī)定，鼓勵采用濕法冶煉技術(shù)處理廢舊鋰離子電池，要求鎳、鈷、錳的綜合回收率應不低于98%。“針對鋰離子電池的處理技術(shù)，我國一直有高?？蒲袌F隊進行研究，并與美國開展了合作交流。”王芳說。
工信部1月8日發(fā)布了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法（征求意見稿）》，擬對新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用企業(yè)實行動態(tài)管理，委托相關(guān)專業(yè)機構(gòu)負責協(xié)助做好公告管理相關(guān)工作。
中國電子科技集團公司首席專家、研究員級高級工程師胡樹清說，對于以磷酸鐵鋰、錳酸鋰及低鈷含量三元材料等為正極活性物質(zhì)的鋰離子電池，由于回收商業(yè)價值低，企業(yè)興趣不高。這些廢舊電池回收必須由國家出臺政策，才能順利實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)閉環(huán)?，F(xiàn)在我國出臺了一些政策和標準，如廢舊電池的分類、儲運規(guī)范，固體廢棄物和危險廢物污染防治技術(shù)政策等，但還不充分。
“鋰離子電池回收再利用的工作，要盡早布局。”國家863節(jié)能與新能源汽車項目監(jiān)理咨詢專家組組長王秉剛說，建立動力電池回收體系，需要完善電池的標準化、建立編碼追溯系統(tǒng)、實施嚴格的獎懲措施以及對再生利用企業(yè)進行資質(zhì)管理等。 怎樣制定標準才能獲得廣泛認可
我國動力電池標準化問題由來已久。多年來，國內(nèi)包括政府、車企、電池企業(yè)、標準制定機構(gòu)在內(nèi)的各方都在試圖制定動力電池的相關(guān)規(guī)格尺寸，以改善我國動力電池行業(yè)存在的電池型號繁雜、產(chǎn)量分散的無序狀態(tài)。
但是，從目前業(yè)界的反應來看，制定一個被廣泛認可的標準并非易事。目前，我國動力電池企業(yè)大多根據(jù)自身生產(chǎn)條件和下游客戶要求生產(chǎn)動力電池產(chǎn)品，產(chǎn)品在形狀、容量、材料上均各不相同，而且大多自己成組。各人有各人的立場，這使得制定一個各方認可的電池規(guī)格尺寸標準非常困難。
對此，業(yè)內(nèi)人士表示，國外一些標準制定的經(jīng)驗值得借鑒。比如，2015年年底，美國境內(nèi)連續(xù)發(fā)生數(shù)起平衡車火災事故，亞馬遜強制下架所有在售的平衡車商品。面對平衡車這種新興產(chǎn)業(yè)所遭遇的危機，美國UL標準開發(fā)組織迅速作出反應，用了近三個月的時間，制定出平衡車電路系統(tǒng)安全標準。該標準于2016年2月執(zhí)行，對梳理行業(yè)亂象，促進平衡車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展起到了積極的作用。
據(jù)美國駐華使館標準事務代表費霞（CathyFeig）介紹，中國和美國有著完全不同的標準制定體系。中國的標準制定體系是“自上而下”，主要是由政府各個部委、各種智囊機構(gòu)以及各種標準化專委會來主導標準的制定工作；美國與中國相反，是“自下而上”的體系，美國標準制定主要由產(chǎn)業(yè)界和市場來主導，美國企業(yè)和消費者對于消費品安全和標準的制定起著積極的作用。
電池中國網(wǎng)認為，動力電池的標準化制造是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。但是從標準的制定方式上，我國相關(guān)政府部門應該考慮借鑒美國具有“群眾基礎”的標準制定體系，在動力電池規(guī)格尺寸的制定上廣泛征求廣大企業(yè)的意見，盡量取得大多數(shù)企業(yè)的認可，避免給企業(yè)造成損失，促進整個產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
