解固态锂电池或将解决电动汽车燃烧事故问题
来源:宝鄂实业
2019-03-29 14:38
点击量:次
传统的液态锂电池,被科学家们喻为“摇椅式电池”,摇椅两端为电池的正负两极,中间为电解质(液态)。其中的锂离子如同优秀的运动员在正负两极间来回奔跑,在运动过程中即完成电池的充放电过程。
然而,这种看似有趣的结构却存在隐患。据不完全统计,今年上半年电动汽车发生过10起燃烧事故。某消防单位对此总结,新能源汽车发生燃烧最为常见的场景表现为充电过程中的燃烧,此外,电池在行驶或停驶过程中也会产生燃烧。
安全性更高,可继承液态锂电池“江湖地位”
液态锂电池为何会频发爆炸,有专家分析,原因在于传统锂电池在大电流下工作有可能出现锂枝晶,从而刺破隔膜导致短路破坏;电解液为有机液体,在高温下会加剧发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的倾向。
而近年来,学术界、产业界认为采用固态电池在安全性上相对有所保障,视其可以继承液态锂电池的“江湖地位”。
固态锂电池或将解决电动汽车燃烧事故问题
“储能的春天已经到来,储能行业开始萌芽开花,在各类储能技术中,电池储能最受关注,也是发展最快的储能技术方向。全固态锂离子电池是规模化储能理想的化学电源。”中国科学院电工研究所储能技术研究组陈永翀教授表示。
专家认为,全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本上解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能的理想化学电源。
北京理工大学电动车辆国家工程实验室、中国电工技术学会电动车辆专业委员会委员孙立清曾表示,相较于传统锂电池,固态锂电池的差异在于电解质固态化,理论上存在一定的优势。
由于固态锂电池采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质,取代以往锂电池的电解液,大大提升了锂电池的能量密度。采用固态电解质,可以阻止电池中的一些成分燃烧。
专家介绍,固态锂电池的密度及结构可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。因此,在同样的电量下,固态电池体积将变得更小。而且,由于固态电池中没有电解液,封存将会变得更加容易,在汽车等大型设备上使用时,也不需要再额外增加冷却管、电子控件等,不仅节约了成本,还能有效减轻重量。
开发还在路上,一些关键问题有待突破
将固态电解质引入锂电池,是为了突破目前有机电解液存在的种种限制,提升电池的能量密度、功率、温度范围和安全性。与会专家提出,真正实现这些目标,仍需首先解决现有电解质材料本身以及与电极界面存在的问题。
中国科学院上海硅酸盐研究所副研究员靳俊介绍说,近几年他们实验室主要开发采用固态电解质的锂硫电池体系。用固态电解质修饰金属锂后,可以提高电池的循环稳定性。他们还提出一个双电解质体系锂硫电池概念,采用具有锂离子导电特性LAGP体系的固体电解质,在正负极间采用少量液态电解液进行界面润湿,测试结果可以看到,首次放电比容量能够达到理论容量80%以上,尤其在充放电效率方面,基本上接近100%,完全没有液态锂硫电池中存在的穿梭效应问题。为了进一步解决电池的安全问题,他们把这个界面凝胶化,以保证里面没有流动态的电解液,通过聚合物进行修饰,还可以缓冲循环过程中的体积效应。
清华大学材料学院副教授李亮亮团队,正在研制一种氧化物固态电解质及固态锂电池的原型,采用三元正极,固态电解质膜和石墨负荷作负极,电池能量密度以及安全性非常好,上千次循环后容量保持81%。
合肥博澳国兴能源技术有限公司郑明森博士指出,目前研发的叠片式大容量固态聚合物锂离子电池,结构相对简单、节点少,不需要管理系统,在组装电池组时只需串联而非并联。采用一些固态的电解液替代传统的液态电解液,可以解决电池的漏液和碰撞后燃烧问题,提高了电池的安全性。
当然,固态电池开发还在路上,仍存在一些关键问题有待突破。专家表示,固体电池应用于储能领域需考虑到长寿命、安全性等因素。另外,还需解决长期循环过程中的体积效应、稳定性和界面相容性等问题。
以前是走路的羡慕骑车的,现在是开车的羡慕骑车的,要说骑车真的很方便,不管是在道路拥挤的地段还是平时上下班出行,现在大部分上班族就算买了车也会选择骑电动车,原因不用小编多说大家也知道,现在开车出门不仅难找停车位而且碰到堵车也是常有的事,所以大家都选择骑电动车出门。可是电动车毕竟是依靠电池发力,路程远的情况下骑电动车还是不可行的,但是现在不少电动车车主会备上一个储存电量的电瓶,这样就可以解决路程远的问题了。但是对于电动车电池最长寿命是几年?专业人员:锂电池好用可是没人用!下面小编就带大家来了解一下电动车电池。
其实电动车的结构与汽车相比要简单得多,电动车主要由电瓶和控制器以及一些零部件组成,如此简单方便的电动车在价格上也很亲民,便宜的只要一两千块,贵一点的也就三四千,不少家里有车的朋友都后悔买车了吧?虽然价格便宜,但是一辆电动车在没有出现事故的情况下,正常来说使用三五年是没有问题的,但是我们在购买电动车的时候一定要注意电动车电瓶质量和品牌。为什么要注意电动车电瓶的质量和品牌而不是注意电动车的质量和品牌呢?要知道一辆电动车最值钱的地方就是电瓶了,很多小偷对电动车的电瓶可是虎视眈眈,所以大家在停车时一定要停在有专人看守的停车场,不然电瓶被小偷偷走可是很不划算的。
要知道偷电动车电瓶对于小偷来说根本不算难事,但是为什么这些小偷不把整辆车偷走只是偷一个电瓶呢?在这里小编告诉大家:一辆便宜的电动车还不如一个大品牌的电瓶来得贵,你说小偷为什么要花费时间在整辆电动车上呢?说到电动车电瓶,你们知道现在电动车上的电瓶大多都是铅酸电瓶吗?这种电瓶价格不高,所以大部分消费者会购买铅酸电瓶的电动车。还有一种锂电池,这种电池在价格上比铅酸电池更贵,但是贵有贵的好处,下面小编重点来和大家说说锂电池如此好用为什么没人用。
第一:由于锂电池售价比较高,对于普通上班族来说买辆铅酸电池的电动车就足够了;第二:由于锂电池刚开发出来没几年,在各个方面做得不够完善,虽然使用起来没有什么大问题,但是也存在一些安全隐患。第三:大部分店家觉得锂电池进价太高,这在市场上完全没有铅酸电池的电动车好卖,所以店家推荐消费者购买铅酸电池的电动车