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三元锂电池为什么更容易出现安全事故?是因为单位能量密度过高吗

来源:宝鄂实业    2019-04-21 11:25    点击量:

电动汽车自燃事故频繁发生,三元锂电池的安全性已成为人们关注的焦点。与磷酸铁锂电池相比,三元锂电池的安全风险相对较高?

 

首先,我们要调查当前的事故,没有调查我们就没有发言权。我们不能随意地相信三元材料有安全风险,或者必须停止生产。经过调查,再看看是否所有使用三元材料的整车厂都发生了事故,尤其要注意主流的汽车厂。如果在主要生产商没有事故,这意味着并非所有三元材料都处于危险之中。如果问题只出在部分汽车工厂,应该直接去调查一下他们的电池,再决定哪个汽车工厂或电池公司有更大的问题。

 

磷酸铁锂电池具有安全性的优点。目前,单电池的能量密度已提高到每公斤160~170千瓦时。我一直提倡在安全要求特别高的地方使用磷酸铁锂电池,例如公共汽车。在大巴或者公交车上,我了解到许多优秀的企业已经为三元的原材料电池做了足够的安全保障。我们对电池安全性的判断应该基于电池是否能满足安全要求,并且对于粉体材料的烧结也需要做出要求,例如是否需要用到高技术含量的三元材料或者磷酸铁锂材料烧结炉或者回转窑等等,都是电池厂家必须要做的投资。三元电池有不同的配方,不同的企业有不同的安全标准,不能简单地说三元材料是不安全的。

 

三元电池和磷酸铁锂电池的核心系统设计是完全不同的。但同样是三元电池,只针对质量差的核心加固系统设计,这是不现实的。安全事故的源头仍在单体上。当然,每个汽车公司的情况是不同的。有些汽车公司直接从蓄电池公司购买系统,但是设计能力强的汽车工厂通常自己设计。


锂电池为什么会爆炸?

 

⒈水份含量过高

 

水份可以和锂电芯中的电解液反应,生产气体,充电时,可以和生成的锂反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,当这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,锂电池就会爆炸。

 

⒉内部短路

 

由于内部产生短路现象,电芯大电流放电,产生大量的热,烧坏隔膜,而造成更大的短路现象,这样电芯就会产生高温,使电解液分解成气体,造成内部压力过大,当电芯的外壳无法承受这个压力时,电芯就会爆炸。

 

⒊过充

 

电芯过充电时,正极的锂过度放出会使正极的结构发生变化,而放出的锂过多也容易无法插入负极中,也容易造成负极表面析锂,而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体。上面种种均可能造成爆炸。

 

⒋外部短路

 

外部短路可能由于操作不当,或误使用所造成,由于外部短路,电池放电电流很大,会使电芯的发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全坏坏,造成锂电池内部短路,因而爆炸。