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锂电池为什么易燃易爆?如何解决锂电池的安全问题?

来源:宝鄂实业    2019-07-01 18:36    点击量:

为什么电池成为了新能源的桎梏?

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。


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。

如何解决?

电池在工作中会释放热量,来不及释放就会自燃、爆炸。因此,可以通过电池热管理系统进行管理。新能源汽车配备的热管理系统是电池管理系统中的一个子系统,该系统能够实现让电池在温度过高的时候对其进行冷却,而温度较低的时候则进行预热,由此更好地发挥电池的性能,特斯拉独有的电池管理系统就是典型的代表。

特斯拉为其生产的汽车配了数千块钴酸锂电池以提供动能,它应用的18650电池寿命能够循环充电1000多次,但由于电池单位密度容量大,因此自燃、起火的风险也就更高。而特斯拉就是通过其电池管理系统实现对电池各种物理参数实时监测、评估电池使用状态、并进行在线诊断和预警,同时也能够进行放电与预充控制、电池的均衡管理和热管理等。以其电池热管理为例,通过液体冷却,即50%的水+50%的乙二醇,来控制电池的温度升高。