最安全的鋰電池能做到哪種地步？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-07-18 15:17
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車(chē)上使用的鋰電池都是由正極、負(fù)極、隔膜、電解液幾大部分組成，電池的正極、負(fù)極、隔膜緊緊的貼合在一起，通過(guò)卷繞或者疊片的方式放入電池外殼之中，最后再注入電解液。
在針刺試驗(yàn)中，當(dāng)鎢針刺入電池后，每一層的正負(fù)極和隔膜會(huì)被逐一刺穿，這時(shí)電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生短路，在第一階段，鎢針刺破處溫度會(huì)緩慢上升，此時(shí)受熱的隔膜會(huì)關(guān)閉膜上的微孔，還會(huì)收縮變形將鎢針包裹，使得正負(fù)極之間不再接觸，內(nèi)短路反應(yīng)逐漸終止。
但如果溫度上升過(guò)快，則會(huì)導(dǎo)致隔膜直接被熔解，整個(gè)反應(yīng)會(huì)進(jìn)入第二階段，反應(yīng)迅速加快，溫度攀升，電解液受高溫沸騰、壓力升高，電池失控爆燃。
根據(jù)正極材料的不同，三元鋰正極相比磷酸鐵鋰正極，受熱后穩(wěn)定性更差，在初期內(nèi)短路放熱后，三元鋰正極會(huì)受熱分解，釋放氧氣，加速反應(yīng)進(jìn)行，跳過(guò)針刺第一階段進(jìn)入第二階段，內(nèi)部急速升溫，最終發(fā)生爆燃。
刀片電池使用的磷酸鐵鋰正極，穩(wěn)定性好，受熱也不會(huì)釋放氧氣。同時(shí)，整個(gè)電池長(zhǎng)而薄，電池內(nèi)部呈疊片式，正負(fù)極和隔膜交替疊放在一起，隔膜呈Z字形，回路長(zhǎng)、空間大，留出了更多的散熱空間，這就使得刀片電池被穿刺后內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速率低，在內(nèi)短路第一階段反應(yīng)就已終止，因此溫度只有極小幅度的升高。
目前，很多電池都無(wú)法通過(guò)針刺試驗(yàn)，在這種最危險(xiǎn)的內(nèi)短路情況下不能保證安全，電動(dòng)車(chē)在極端條件下的安全問(wèn)題就無(wú)法解決，消費(fèi)者用車(chē)始終就會(huì)有疑慮。現(xiàn)階段，大家都在追求電池能量密度，但是過(guò)高的能量密度一定會(huì)影響安全性和穩(wěn)定性，未來(lái)的趨勢(shì)，一定是在保證安全性的基礎(chǔ)下，合理提升能量密度。而通過(guò)創(chuàng)新性的解決方案，兼顧能量密度和安全性的比亞迪刀片電池，能否掀起一次新能源行業(yè)的變革呢？
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