碰撞引起的自燃，為什么是最好防范同時(shí)也是最難防范的呢
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-13 09:56
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據(jù)了解，固態(tài)電池不含易燃的電解液，因此相較鋰離子電池會(huì)更加安全。同時(shí)它在電力儲(chǔ)存上也更加優(yōu)秀。不過目前受成本和壽命影響，大規(guī)模普及或許還需時(shí)日。在這期間，日本研究的全樹脂電池或許會(huì)有一定的市場。它由含有電解液的凝膠狀樹脂將鋰等電極材料進(jìn)行包裹，面對鉆孔、切割均不會(huì)起火，同時(shí)成本略低于傳統(tǒng)鋰離子電池，值得期待。磷酸鹽可作為再充電鋰電池的陰極材料。磷酸鋰具有良好的電化學(xué)性能和低電阻。這是通過納米級(jí)磷酸鹽陰極材料實(shí)現(xiàn)的。
主要優(yōu)點(diǎn)是高額定電流和長循環(huán)壽命；良好的熱穩(wěn)定性，增強(qiáng)了安全性和對濫用的容忍度。如果長時(shí)間保持在高電壓下，磷酸鋰對全部充電條件的耐受性更強(qiáng)，并且比其他鋰離子系統(tǒng)的應(yīng)力更小。
缺點(diǎn)是，較低的3.2V電池標(biāo)稱電壓使得比能量低于鈷摻雜鋰離子電池。對于大多數(shù)電池來說，低溫會(huì)降低性能，升高儲(chǔ)存溫度會(huì)縮短使用壽命，磷酸鋰也不例外。磷酸鋰具有比其他鋰離子電池更高的自放電，這可能會(huì)引起老化進(jìn)而帶來均衡問題，雖然可以通過選用高質(zhì)量的電池或使用先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)來彌補(bǔ)，但這兩種方式都增加了電池組的成本。
電池壽命對制造過程中的雜質(zhì)非常敏感，不能承受水分的摻雜，由于水分雜質(zhì)的存在有些電池最短壽命只有50個(gè)循環(huán)。圖9總結(jié)了磷酸鋰的屬性。常用磷酸鋰代替鉛酸起動(dòng)蓄電池。四個(gè)串聯(lián)電池產(chǎn)生12.80V，與六個(gè)2V鉛酸電池串聯(lián)的電壓相似。車輛將鉛酸充電至14.40V（2.40V/電池）并保持浮充狀態(tài)。浮充的用意在于保持完全充電水平并防止鉛酸電池硫酸化。
通過串聯(lián)四個(gè)磷酸鋰電池，每個(gè)電池的電壓均為3.60V，這是正確的滿充電電壓。此時(shí)，應(yīng)該斷開充電，但駕駛時(shí)繼續(xù)充電。磷酸鋰容忍一些過度充電;然而，由于大多數(shù)車輛在長途旅行中長時(shí)間保持電壓在14.40V，可能會(huì)增加磷酸鋰電池的機(jī)械應(yīng)力。時(shí)間會(huì)告訴我們磷酸鋰作為鉛酸電池的替代品能夠承受多長時(shí)間的過充電。低溫也會(huì)降低鋰離子的性能，可能會(huì)影響極端情況下的起動(dòng)能力。磷酸鋰具有良好的安全性和長壽命，比能量適中，自放電能力增強(qiáng)。對于汽車來講，動(dòng)力電池自燃的原因主要是熱失控，而最常見造成熱失控的原因又有激烈碰撞、系統(tǒng)短路等。
首先我們來聊第一點(diǎn)，碰撞造成的燃燒。正如充電寶劇烈撞擊會(huì)自燃一樣，動(dòng)力電池遭受撞擊同樣會(huì)自燃。對于鋰離子電池來講，激烈碰撞所帶來的嚴(yán)重形變，會(huì)造成鋰離子電池內(nèi)部短路，電池所具備的能量將一口氣從短路點(diǎn)釋放出來造成局部升溫，進(jìn)而引起正負(fù)電極、電解液分解，形成熱失控。
可以說由碰撞引起的自燃，是最好防范同時(shí)也是最難防范的。目前的電動(dòng)汽車，動(dòng)力電池組都被布置在車底或后備箱底部，這些位置盡可能避免了激烈的碰撞，同時(shí)電池盒的設(shè)計(jì)也能夠在一定程度上保護(hù)電池組，這就是它容易防范之處。
而就像傳統(tǒng)燃油車在激烈碰撞或翻車后也會(huì)引燃油箱一樣，當(dāng)車速過快電動(dòng)車的動(dòng)力電池組依然會(huì)遭受劇烈撞擊。目前C-NCAP已經(jīng)對電動(dòng)汽車碰撞測試作出規(guī)范要求，測試標(biāo)準(zhǔn)為64km/h的正面碰撞，也就是說即便是五星安全的電動(dòng)汽車，在這一時(shí)速之上遭受碰撞，動(dòng)力電池依舊存在自燃可能。
系統(tǒng)短路引起的自燃就與動(dòng)力電池的老化和壽命有關(guān)了。為了隔絕電池組與外界雨水，動(dòng)力電池總成密閉性通常都很高，一般來講需要通過IP67標(biāo)準(zhǔn)。但伴隨使用時(shí)間的提升，其密閉性勢必會(huì)有所下降，雨水等的滲入也會(huì)導(dǎo)致電池短路進(jìn)而引起自燃。
另一方面，電池本身的老化也會(huì)帶來一定的危機(jī)。受使用壽命影響，單個(gè)電池單元本身的老化會(huì)影響其性能，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電池整體的一致性差異越來越大，對電池安全有一定影響。此外，受制造工藝限制，電池組激光焊接點(diǎn)老化所帶來的阻抗也會(huì)引起局部高溫，引起自燃。可見動(dòng)力電池也需要時(shí)常維護(hù)和保養(yǎng)，定期檢測電池狀況。
由此可見，動(dòng)力電池組存在的安全隱患的確不少，使用電動(dòng)車的朋友在日常養(yǎng)護(hù)時(shí)也需要花些心思。
那么面對這些缺陷又該如何改善呢？有專家指出，在性能和安全性方面，鋰離子電池或許已經(jīng)達(dá)到了上限，固態(tài)電池或許才是未來電動(dòng)汽車新的動(dòng)力源。
主要優(yōu)點(diǎn)是高額定電流和長循環(huán)壽命；良好的熱穩(wěn)定性，增強(qiáng)了安全性和對濫用的容忍度。如果長時(shí)間保持在高電壓下，磷酸鋰對全部充電條件的耐受性更強(qiáng)，并且比其他鋰離子系統(tǒng)的應(yīng)力更小。
缺點(diǎn)是，較低的3.2V電池標(biāo)稱電壓使得比能量低于鈷摻雜鋰離子電池。對于大多數(shù)電池來說，低溫會(huì)降低性能，升高儲(chǔ)存溫度會(huì)縮短使用壽命，磷酸鋰也不例外。磷酸鋰具有比其他鋰離子電池更高的自放電，這可能會(huì)引起老化進(jìn)而帶來均衡問題，雖然可以通過選用高質(zhì)量的電池或使用先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)來彌補(bǔ)，但這兩種方式都增加了電池組的成本。
電池壽命對制造過程中的雜質(zhì)非常敏感，不能承受水分的摻雜，由于水分雜質(zhì)的存在有些電池最短壽命只有50個(gè)循環(huán)。圖9總結(jié)了磷酸鋰的屬性。常用磷酸鋰代替鉛酸起動(dòng)蓄電池。四個(gè)串聯(lián)電池產(chǎn)生12.80V，與六個(gè)2V鉛酸電池串聯(lián)的電壓相似。車輛將鉛酸充電至14.40V（2.40V/電池）并保持浮充狀態(tài)。浮充的用意在于保持完全充電水平并防止鉛酸電池硫酸化。
通過串聯(lián)四個(gè)磷酸鋰電池，每個(gè)電池的電壓均為3.60V，這是正確的滿充電電壓。此時(shí)，應(yīng)該斷開充電，但駕駛時(shí)繼續(xù)充電。磷酸鋰容忍一些過度充電;然而，由于大多數(shù)車輛在長途旅行中長時(shí)間保持電壓在14.40V，可能會(huì)增加磷酸鋰電池的機(jī)械應(yīng)力。時(shí)間會(huì)告訴我們磷酸鋰作為鉛酸電池的替代品能夠承受多長時(shí)間的過充電。低溫也會(huì)降低鋰離子的性能，可能會(huì)影響極端情況下的起動(dòng)能力。磷酸鋰具有良好的安全性和長壽命，比能量適中，自放電能力增強(qiáng)。對于汽車來講，動(dòng)力電池自燃的原因主要是熱失控，而最常見造成熱失控的原因又有激烈碰撞、系統(tǒng)短路等。
首先我們來聊第一點(diǎn)，碰撞造成的燃燒。正如充電寶劇烈撞擊會(huì)自燃一樣，動(dòng)力電池遭受撞擊同樣會(huì)自燃。對于鋰離子電池來講，激烈碰撞所帶來的嚴(yán)重形變，會(huì)造成鋰離子電池內(nèi)部短路，電池所具備的能量將一口氣從短路點(diǎn)釋放出來造成局部升溫，進(jìn)而引起正負(fù)電極、電解液分解，形成熱失控。
可以說由碰撞引起的自燃，是最好防范同時(shí)也是最難防范的。目前的電動(dòng)汽車，動(dòng)力電池組都被布置在車底或后備箱底部，這些位置盡可能避免了激烈的碰撞，同時(shí)電池盒的設(shè)計(jì)也能夠在一定程度上保護(hù)電池組，這就是它容易防范之處。
而就像傳統(tǒng)燃油車在激烈碰撞或翻車后也會(huì)引燃油箱一樣，當(dāng)車速過快電動(dòng)車的動(dòng)力電池組依然會(huì)遭受劇烈撞擊。目前C-NCAP已經(jīng)對電動(dòng)汽車碰撞測試作出規(guī)范要求，測試標(biāo)準(zhǔn)為64km/h的正面碰撞，也就是說即便是五星安全的電動(dòng)汽車，在這一時(shí)速之上遭受碰撞，動(dòng)力電池依舊存在自燃可能。
系統(tǒng)短路引起的自燃就與動(dòng)力電池的老化和壽命有關(guān)了。為了隔絕電池組與外界雨水，動(dòng)力電池總成密閉性通常都很高，一般來講需要通過IP67標(biāo)準(zhǔn)。但伴隨使用時(shí)間的提升，其密閉性勢必會(huì)有所下降，雨水等的滲入也會(huì)導(dǎo)致電池短路進(jìn)而引起自燃。
另一方面，電池本身的老化也會(huì)帶來一定的危機(jī)。受使用壽命影響，單個(gè)電池單元本身的老化會(huì)影響其性能，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電池整體的一致性差異越來越大，對電池安全有一定影響。此外，受制造工藝限制，電池組激光焊接點(diǎn)老化所帶來的阻抗也會(huì)引起局部高溫，引起自燃。可見動(dòng)力電池也需要時(shí)常維護(hù)和保養(yǎng)，定期檢測電池狀況。
由此可見，動(dòng)力電池組存在的安全隱患的確不少，使用電動(dòng)車的朋友在日常養(yǎng)護(hù)時(shí)也需要花些心思。
那么面對這些缺陷又該如何改善呢？有專家指出，在性能和安全性方面，鋰離子電池或許已經(jīng)達(dá)到了上限，固態(tài)電池或許才是未來電動(dòng)汽車新的動(dòng)力源。
