使用溫度會(huì)影響鋰電池的安全嗎?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-20 13:45
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除了電池本身,使用環(huán)境也影響著電池的安全性。
電動(dòng)汽車冬天為什么充電不暢?這可能是困擾大部分消費(fèi)者的問(wèn)題。在業(yè)內(nèi)專家看來(lái),鋰離子電池具有最佳使用溫度范圍,低溫難充電是目前技術(shù)條件下不可避免的問(wèn)題。不僅如此,鋰離子電池在超過(guò)最佳使用溫度范圍后甚至還會(huì)引發(fā)安全問(wèn)題,較高溫度下使用易引發(fā)熱失控安全問(wèn)題,低溫充電下負(fù)極又可能發(fā)生析鋰問(wèn)題。那么,超過(guò)45℃和0℃以下非最佳使用溫度范圍內(nèi)應(yīng)如何保證電池的安全性?相關(guān)行業(yè)專家指出,應(yīng)控制充放電策略,如降低倍率,保證電池在安全范圍內(nèi)工作。《指南》也強(qiáng)調(diào),鋰離子電池在使用過(guò)程中應(yīng)控制充電方式(包括充電溫度、充電倍率和充電電壓),以保證安全。
當(dāng)前,不同體系和不同設(shè)計(jì)的單體電池充電方式不同,為了確保安全,《指南》給出的建議是,電池單體制造商在提供單體電池產(chǎn)品時(shí),應(yīng)提供溫度-倍率-充電電壓關(guān)系圖,根據(jù)電池單體規(guī)格書(shū)設(shè)計(jì)系統(tǒng)充電策略。
溫度不僅對(duì)電池使用產(chǎn)生影響,也同樣是電池壽命、儲(chǔ)運(yùn)安全的重要影響因素。王子冬指出,鋰離子電池在高溫下長(zhǎng)期存儲(chǔ)性能會(huì)嚴(yán)重衰減,長(zhǎng)期存放的電池再次使用時(shí)也不應(yīng)直接采用快速充電的方式。《指南》也明確,電池和模組的包裝應(yīng)防水、防潮,避免擠壓和損傷,且應(yīng)以最小單元隔離固定,保障安全距離。在運(yùn)輸過(guò)程中,也要對(duì)所處溫度進(jìn)行監(jiān)控,避免日曬、雨淋和受潮。
能量密度與安全需兼顧
一味提升能量密度被認(rèn)為是當(dāng)前影響電動(dòng)汽車安全性的根源。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)董揚(yáng)曾指出,動(dòng)力電池的能量密度與安全性是一對(duì)矛盾,在提高動(dòng)力電池能量密度的同時(shí)如何保證其安全性,需要深入細(xì)致地科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn),才能把握準(zhǔn)確的“度”。
如何把握這個(gè)“度”?高俊奎表示,要在保證安全的前提下,提升電池的比能量、縮短充電時(shí)間。“我們?cè)谟懻撾姵氐娜萘?、電池隔膜厚度時(shí)存在很大爭(zhēng)議。”王子冬表示,從動(dòng)力電池的安全性角度考慮,動(dòng)力電池的單體容量提高與電池系統(tǒng)熱失控后的不穩(wěn)定性成正比;電池隔膜的厚度減薄與電池系統(tǒng)熱失控后的不穩(wěn)定性成正比。故此提出了動(dòng)力電池容量不建議超過(guò)100Ah(三元)、200Ah(磷酸鐵鋰),隔膜厚度不小于0.012mm的設(shè)想。但對(duì)此,也有企業(yè)認(rèn)為系統(tǒng)熱失控后的不穩(wěn)定性與生產(chǎn)控制水平,以及成組技術(shù)有關(guān),目前不宜限制容量的大小。“經(jīng)過(guò)充分討論,《指南》中關(guān)于動(dòng)力電池容量確定為不斷提升電池單體的比能量是長(zhǎng)期、系統(tǒng)的工作,建議要在確保安全性、可靠性和關(guān)鍵電性能指標(biāo)的前提下,提升電池單體的容量和比能量。隔膜厚度確定為,隔膜厚度和電池單體安全性強(qiáng)相關(guān),動(dòng)力電池隔膜厚度的選擇建議充分考慮由于降低隔膜厚度帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。”












