固态电池的纯电动汽车驾驶安全性是否会提高?
来源:宝鄂实业
2019-04-07 13:00
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新能源汽车作为全新的汽车类别近年来所占领的市场销售比例越来越高,与之搭配的各大车企也在突破自主研发的技术核心,在这样的市场背景下,越来越多的消费者也逐渐了解、接受并且选用新能源汽车作为日常出行的驾驶伙伴,可以说未来新能源汽车的发展市场和前景将会更大。
但同新能源汽车发展速度一起直线上升的还有频频发生的纯电动汽车自燃起火事件,作为新能源汽车中一个比较大的分支体系,纯电动汽车的驾驶过程完全依据电力供给,也正是因为电力系统的复杂构造,突发性的短路便会导致汽车自燃。
根据相关部分的分析,目前发生的多数纯电动汽车自燃现象都是建立在汽车自身电池的安全隐患之上,当前,纯电动汽车的电池使用大多分为两类,分别是三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池的能量密度较高,但安全性能不够,而磷酸铁锂电池则是在安全性能上比较不错,但在能量密度方面较低。
基于两者的使用缺点,固态电池应运而生,这款电池集合了三元锂电池和磷酸铁锂电池的全部优点,在能量密度、安全性和后期循环使用的寿命方面都达到了车企和消费者的需求,可以说这款电池本身就是一个技术突破,也正是因为固态电池的优点,很多消费者都称其为未来新能源汽车发展的高级配套装备。
因为独具的超高安全性,所以固态电池如果应用到纯电动汽车方面使用,将会最大化的保障汽车驾驶的安全,同时纯电动汽车起火的概率也会大幅度降低。不过固态电池目前仍然在技术突破的阶段,与之为代表的丰田更是在固态电池方面投入了超高的前期预算,由此可见固态电池的发展前景。
目前国内对于固态电池的研发主要还是建立在众多的科研团队,大多数车企本身还没有能力支付固态电池研究的配套资金链条,所以固态电池如果想要得到全面的覆盖配套还需要一段时间,但毫不夸张的说,固态电池如果达到合理化量产规模之后,将会让纯电动汽车迎来电池革命。
着动力电池能量密度的不断提升,三元材料的动力电池越来越受到人们的关注,而作为早已普及使用的磷酸铁锂材料,有很多一部分已经退役或者已经接近退役。对循环后的磷酸铁锂动力电池进行深入的分析,找出容量衰减的原因,对以后动力电池性能的提升有着重要的指导意义。
从左边的表格中可以看出,每隔1000次做的一些功率和内阻的测试,交流内阻增长的速度还是相对比较慢的,功率下降的速度也是比较慢的;
从半电池数据可以看出,正负极都有一定程度的衰减,整体而言,负极衰减的更为严重一些,正极最终虽然体现的保持率比较高,但是实际曲线中显示的恒压过程比较长,这也说明长时间的循环给LFP的结构带来的一定的破坏,造成极化加剧、锂离子脱出难度增大等等;负极就不必说了,毕竟主要的反应都发生在负极,SEI膜的破碎与重整、增厚等等带来的阻抗的增大,都会给负极带来容量的衰减。
从负极循环前后的SEM中也可以看出明显的区别,循环前的结构比较完整,石墨颗粒也是清晰可见的,循环后的表面已经看不出完整的石墨颗粒了,说明频繁的充放电已经造成了负极石墨结构的破坏以及粉化,最终导致负极的可逆容量降低。
其实对于失效电池,上述分析是远远不够的,单毕竟几年前的分析技术水平以及手段都是有限的,循环6000次的电池基本上要三四年,很多数据已经找不到了,只能通过初步的分析得出一个基本的结论。随着现在锂电测试水平的不断提高,我们可以采用原位的一些测试,在线监测动力电池的使用状况,并能及时的根据数据对电池的使用范围进行指导,这样就更有利于电池健康的运行。 对于化学电源而言,衰减是必然存在的,我们所要做的就是尽可能的减缓电池的衰减速率,降低不必要的副反应,尽可能的在使用范围内延长动力电池的寿命,推动整个新能源行业的发展。