分析鋰電池?zé)崾Э氐闹饕?/h1>
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-17 22:25
點(diǎn)擊量：次
鋰電池是“火柴罐”
在介紹不可燃電池之前，我們需要了解鋰電池為什么會燃燒。在化學(xué)中，我們都知道燃燒有三個(gè)基本元素：助燃材料、可燃物和火源，鋰電池滿足所有這些條件。用比喻來說，它就像“火柴坦克”。
鋰電池?zé)岱€(wěn)定性差。在大約200℃的外部溫度下，它會分解并釋放氧氣。加上電池中的可燃電解液和碳材料，非常容易。產(chǎn)生的熱量會進(jìn)一步加劇正極的分解，導(dǎo)致類似火藥的“熱量失控”。一旦鋰電池著火，它會在很短的時(shí)間內(nèi)爆炸。去年的香港牌巴士，用了三元的鋰電池，爆炸了幾十秒，燒成了一個(gè)典型的例子。
內(nèi)部短路導(dǎo)致電池?zé)崾Э?/div>
但在電池正常使用時(shí)，不會達(dá)到電池燃燒的狀態(tài)，那么鋰電池熱失控的主要原因是什么呢？蓄電池短路。
鋰離子電池內(nèi)部短路的原因有很多，可分為可控的外部原因和不可控的內(nèi)部原因。電子器件和機(jī)械設(shè)計(jì)可以避免不穩(wěn)定的設(shè)計(jì)、惡劣的環(huán)境和機(jī)械損傷，但也有一些內(nèi)因無法完全避免。
由于材料系統(tǒng)、制造工藝等諸多因素的影響，存在內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn)。雖然鋰離子電池在出廠前一直經(jīng)過嚴(yán)格的老化和自放電篩選，但由于工藝故障等不可預(yù)知的使用因素，在使用過程中仍有一定的故障概率導(dǎo)致內(nèi)部短路。按照目前業(yè)內(nèi)最高標(biāo)準(zhǔn)18650的核心質(zhì)量控制率為2ppm，每售出10萬輛車，1600輛就有很高的自燃風(fēng)險(xiǎn)。
對于動(dòng)力電池而言，電池組中有數(shù)百甚至數(shù)萬塊鋰離子電池，這大大增加了電池組短路的概率。由于動(dòng)力電池組所含能量巨大，發(fā)生內(nèi)部短路極易誘發(fā)惡性事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。微觀和宏觀的非燃燒電池可以從電解液、鋰離子分離器和熱控流體技術(shù)等方面改變鋰電池的缺陷，避免鋰離子電池的燃燒。
未燃電解液
結(jié)果表明，當(dāng)鋰離子電池的熱量失控時(shí)，大部分熱量從電解液中排出，因此解決的最重要問題是電解液的非燃燒性。因此，宏微觀著眼于不燃燒、快速充電、長壽命，開發(fā)新型電解液。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，未燃燒的電解液不會像普通的點(diǎn)溶液一樣燃燒，可以有效地提高鋰電池的安全性。不僅如此，未燃電解液還考慮了快速充電和長壽命兩個(gè)指標(biāo)。
鋰離子分離器
作為鋰電池另一重要組成部分的非燃燒電解液，對隔膜、微、宏觀功率的研究也給出了答案。普通鋰離子電池膜通常熔點(diǎn)較低，在130℃左右會收縮，造成電池內(nèi)部短路和熱失控。微紅提出了以芳綸材料為主題開發(fā)耐高溫隔膜的思路。與普通PE隔膜相比，耐高溫隔膜具有更高的熔點(diǎn)，能保證電池即使在300℃的高溫下也不會收縮，防止電池內(nèi)部短路，避免熱失控。
總結(jié)：
兩種主動(dòng)防御措施，即非燃燒電解質(zhì)和耐高溫隔膜，結(jié)合STL智能熱控流體的被動(dòng)防御措施，解決了現(xiàn)有鋰電池的安全痛點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)了電池系統(tǒng)級的非燃燒、高安全性和高性能。
今年兩會指出，“新能源汽車”是工業(yè)領(lǐng)域“新經(jīng)濟(jì)”的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)。新能源汽車的發(fā)展再次被推進(jìn)國家戰(zhàn)略?；趯﹂L壽命無燃燒電池技術(shù)的研發(fā)，微鴻使我國動(dòng)力電池迅速處于世界領(lǐng)先水平，有望以此為基礎(chǔ)研發(fā)動(dòng)力電池這一核心技術(shù)之一。微鴻使我國動(dòng)力電池技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，使新能源汽車真正走上快車道。
