如何使鋰離子電池不再燃燒？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-21 21:58
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鋰電池作為新能源汽車的儲能和功能裝置，具有純電動汽車心臟的美譽。動力電池作為電動汽車的核心部件，占整車成本的一半。根據(jù)電動汽車動力電池的結(jié)構(gòu)，一般汽車所用的電池組是由許多小電池串聯(lián)而成的，電池結(jié)構(gòu)如上，這些電池的內(nèi)部材料包括陽極材料、電解液、隔膜和陽極，主要依靠鋰離子在正負極之間的運動來工作。根據(jù)其特點，當電池內(nèi)的電極材料出現(xiàn)時，會發(fā)生過充、過熱、擊穿等現(xiàn)象。雖然安全性好得多，但仍有燃燒的危險。
從目前多起電動車火災(zāi)事故來看，基本上與電池有一定關(guān)系。電動汽車上鋰電池的數(shù)量是幾百或幾千個。特別是對于車輛的蓄電池管理技術(shù)，在技術(shù)上不易管理。對于汽車自燃的風(fēng)險，即使是世界上最先進的新能源汽車特斯拉也不能幸免。燃燒風(fēng)險與電池的工作環(huán)境和電池的設(shè)計有一定的關(guān)系。根據(jù)對電池設(shè)計和生產(chǎn)的分析，生產(chǎn)設(shè)備和測試設(shè)備不可能百分之百地達到電池的要求，特別是電池內(nèi)部的正極材料、負極材料和電解液。
如果在技術(shù)和設(shè)計上存在一些缺陷，將成為鋰離子電池微短路自燃的隱患。此外，雖然目前的電池檢測和生產(chǎn)標準主要以國家標準為依據(jù)，但質(zhì)量控制的方法和方法各不相同。在使用方面，當車輛刮傷底盤時，會使內(nèi)部鋰電池短路。其次，當電池快速充電時，電量過大，導(dǎo)致內(nèi)部電解液受熱、蒸發(fā)和分解。最后，由于壓力太大，它是導(dǎo)電的。結(jié)果，電池外殼破損，高壓氣體從外殼破損處噴出，氣體迅速擴散到電池組薄弱部位，造成自燃危險。
新能源汽車發(fā)展的最大瓶頸之一是動力電池，而自燃的風(fēng)險也是新能源汽車發(fā)展的最大原因之一，而這也是動力電池所造成的。當然，如何使鋰離子電池不再燃燒是許多汽車企業(yè)和電池制造商致力于研究和解決的問題。
電池體系反應(yīng)過程主要包括Li+在電解液中傳輸、穿越電解液/電極界面膜、電荷轉(zhuǎn)移以及Li+在活性物質(zhì)本體中擴散等4個步驟。低溫下，各個步驟的速率下降，由此造成各個步驟阻抗增大，帶來電極極化的加劇，引發(fā)低溫放電容量減小、負極析鋰等問題。
提高鋰電池的低溫性能應(yīng)綜合考慮電池中正極、負極、電解液等綜合因素的影響，通過優(yōu)化電解液溶劑、添加劑和鋰鹽組成提高電解液的電導(dǎo)率，同時降低成膜阻抗；對正負極材料進行摻雜、包覆、小顆?；雀男蕴幚?，優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)，降低界面阻抗和Li+在活性物質(zhì)本體中的擴散阻抗。通過對電池體系整體的優(yōu)化，減小鋰電池低溫下的極化，使電池的低溫性能得到進一步提高。
