你知道怎样保证锂电池的安全性吗?
来源:宝鄂实业
2019-05-31 20:10
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众所周知,新能源汽车的的优势就在于相较于以汽油为燃料的车更加低碳环保。它采用的是非常规的车用燃料作为动力来源,如锂电池、氢燃料等。锂电池的应用领域也非常广泛,除了新能源汽车之外,手机、笔记本电脑、平板电脑、移动电源、电动自行车、电动工具等等。
目前,无论是全球知名的特斯拉亦或者国内知名的小鹏汽车、蔚来汽车以及比亚迪等主流的新能源汽车使用的都是锂电池。这些新能源汽车厂商使用的锂电池按照正极材料分类又可以分为:磷酸铁锂电池、三元锂电池(包括NCA和NCM)、锰酸锂池、钴酸锂池、镍氢电池、钛酸锂池等。其中,特斯拉、北汽E200/150、广汽传祺GA5EV、北京奔驰、华晨宝马5系、蔚来汽车等使用的都是三元锂电池。而曾经使用磷酸铁锂电池的比亚迪也在后来转向了三元锂电池阵营。
但是无论是三元锂电池亦或者磷酸铁锂电池,都躲不开易燃易爆的隐患。
锂是世界上最活泼的金属,由于其化学特性太活泼,当锂金属暴露在空气中时会与氧气产生激烈的氧化反应,因此容易产生爆炸、燃烧等现象。此外,锂电池充放电过程中内部也会产生氧化还原反应,爆炸和自燃主要都是因为锂电池发热后所累积起来、来不及扩散和释放所导致的。简单来说就是锂电池在充放电过程中会产生大量的热量,这会导致电池内部温度升高以及单体电池之间的温度不均匀,从而造成电池的新能不稳定。
今年8月,苹果公司位于荷兰阿姆斯特丹的零售商店就因iPad电池爆炸并向空气中释放潜在的有害物质,零售店不得不紧急疏散店内的消费者暂时关门。而此前,三星、小米、华为等也都曾被爆出过手机自燃事件。多次事故显示,当人们充电不当、或者环境温度过高等情况下,极容易引发锂电池自燃、爆炸,这也成为使用厂家的一块心病。
锂电池储能是时代发展的一个必然趋势,锂电池的运用与发展非常迅速,有着能量密度高、使用寿命长、绿色环保等优点。最近,有很多人提问小编,说是影响锂电池包价格和安全性的因素有哪些?我当时卖了个关子,就是为了此刻通过本文来和大家详细的说说,希望能帮得上你们。
“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。锂电被广泛应用于电动车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。
一、锂电池价格构成
锂电池的价格主要是由电芯、保护板、外壳三大部件构成,同时由于受用电器具功耗及电流的大小,对电芯之间的连接片的材料选型会影响到成本,不同的接插件也有可能对成本影响较大,还有就是不同的PACK工艺也会影响到成本。
二、影响锂电池价格因素
①电芯的选型:
不同材料体系电芯的选型会影响到整个锂电池价格。锂电池包根据正极材料的不同,会有锰酸锂(3.6V)、钴酸锂(3.7V/3.8V)、镍钴锰酸锂(俗称三元,3.6V)、磷酸铁锂(3.2V)、钛酸锂(2.3V/2.4V)等多种材料体系的电芯,其不同材料体系的电芯,其电压平台、安全系数、循环使用次数、能量密度比、工作温度等都不相同。
不同品牌的电芯的价格也会相差很大,总的价格梯度可分为:同材料体系而不同品牌的电芯,价格差异也会非常之大,而且通过市场优胜劣汰出来的各品牌电芯的品质(安全型、一致性、稳定性)基本上是与价格成正比的。
②锂电池PCM的需求和设计
PCM设计可分为:基本保护、通讯、BMS
基本保护:基本保护含过充、过放、过流和短路保护,可以根据产品需求增加过温保护等。
通讯:通讯协议可分为I2C、RS485、RS232、CANBUS、HDQ、SMBUS等,还有简单的电量显示,可以采用加电量计采用LED指示。
BMS:电池管理系统,主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。其主要功能包括:电池物理参数实时监测;电池状态估计;在线诊断与预警;充、放电与预充控制;均衡管理和热管理等。