針刺、短路、擠壓

當(dāng)鋰電池出現(xiàn)短路、針刺或擠壓的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部隔膜破裂從而引發(fā)溫度突然爆炸式升高，最終出現(xiàn)爆炸的情況，特別是安全性能差的鋰電池，這個(gè)時(shí)間將會(huì)更加短，一般5秒左右就會(huì)爆炸。

熱沖擊

所謂的熱沖擊就是環(huán)境溫度突然升高的現(xiàn)象，如果溫度較高，那么會(huì)導(dǎo)致鋰電池負(fù)極表面SEI膜出現(xiàn)分解，從而引發(fā)放熱反映，電池散熱如果不好，那么內(nèi)部溫度就會(huì)迅速升高，從而出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象。

過充

如果對(duì)鋰離子電池進(jìn)行過充，那么多余的電能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，因此導(dǎo)致電池本體溫度升高出現(xiàn)損壞的情況。往往這個(gè)問題會(huì)出現(xiàn)在一些沒有過充保護(hù)的充電器或電子產(chǎn)品上。

廠商的安全措施

 

鋰離子電池有這么多問題，自然是要有足夠的安全措施才行的。廠商一般會(huì)采用常見的三種安全手段，一是熱封閉隔膜，當(dāng)出現(xiàn)針刺或擠壓的時(shí)候，能夠保證隔膜迅速黏連，阻止內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。二是隨著溫度升高而電阻變大的PTC電阻，當(dāng)電池出現(xiàn)問題時(shí)，電阻變大，從而減小電流，保障電池安全，這點(diǎn)類似于保險(xiǎn)絲。三是安全閥，如果電池內(nèi)部氣壓增大，那么安全閥就會(huì)爆裂釋放內(nèi)部壓力從而保證電池不會(huì)出現(xiàn)爆炸的情況，一般圓柱形電池的正極都有安全閥。

 

雖然廠商對(duì)鋰離子電池使用了一些安全手段來保證電池的安全，但是當(dāng)我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候也是要特別注意才行，對(duì)于可更換電池的設(shè)備，盡量使用原裝電池，同時(shí)充電時(shí)要保持通風(fēng)散熱，特別是手機(jī)，最好別放在床上充電，以免積熱導(dǎo)致電池爆炸。在未來一段很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，鋰離子電池依然是主流選擇，而加強(qiáng)電池的安全性，也是目前多數(shù)廠商的努力方向，相信在不久后，鋰離子電池變得更加安全。鋰電池的主要零部件使用液體電解質(zhì)，在續(xù)航里程和成本層面存在諸多課題。由于全固體電池使用固體零部件，無需擔(dān)心漏液?jiǎn)栴}，安全性能得到提高，輸出功率也更高。同時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)小型化，設(shè)計(jì)的自由度也將隨之提高。

 

該項(xiàng)目力爭(zhēng)在2022年度之前確立全固體電池的核心技術(shù)。到2030年前后將每千瓦時(shí)電池組的成本降至鋰電池的3分之1左右(約1萬日元)，將快速充電時(shí)間也縮短至3分之1(10分鐘)。

車載電池的開發(fā)需要舉全國(guó)之力構(gòu)建開發(fā)體制。在中國(guó)，獲得政府扶持的電池廠商快速成長(zhǎng)壯大。據(jù)調(diào)查公司Techno Systems Research統(tǒng)計(jì)，曾長(zhǎng)期占據(jù)車載鋰電池全球市場(chǎng)份額首位的松下在2014年握有44%的份額，預(yù)計(jì)2018年將下滑至16%，奪走松下份額首位的是中國(guó)寧德時(shí)代新能源科技(CATL)。

圍繞全固體電池，日本在電解質(zhì)材料的開發(fā)等方面領(lǐng)先世界。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目經(jīng)理細(xì)川敬也表示“全固體電池的專利有一半來自日本”。因此，計(jì)劃借助豐田等大型車企的加入實(shí)現(xiàn)反攻。松下的資源與能源研究所所長(zhǎng)藤井映志強(qiáng)調(diào)“作為電池廠商在全固體電池領(lǐng)域絕對(duì)不能輸給海外企業(yè)”。

 

充當(dāng)開發(fā)領(lǐng)頭羊的是豐田。豐田力爭(zhēng)20年代上半期將全固體電池投入使用。豐田的全固體電池專利申請(qǐng)件數(shù)位居世界之首。開發(fā)人員達(dá)300人左右，比2017年秋季增加了5成左右。在6月15日的記者會(huì)上，豐田的電池材料技術(shù)研究部部長(zhǎng)射場(chǎng)英紀(jì)表示“開發(fā)取得了巨大的進(jìn)展，無論如何都希望推向?qū)嵱没?rdquo;。