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锂离子电池的组成部分有哪些?如何解决动力电池的安全问题?

来源:宝鄂实业    2019-08-03 11:19    点击量:

锂离子电池主要由六部分组成,分别是正极、铝箔、负极、铜箔、隔膜、电解液。

 

电池内部的电解液含有大量有机物,比如碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、磷酸二甲酯。这些家伙一个个都自带燃爆属性,脸上写着“远离火源”四个字。此外,电池的正负极一旦短路,就会大量发热,甚至产生火花,所以,人们自然就会想到要用个东西把正负极隔起来,于是就引入了隔膜。

 

电池隔膜被减薄后,这层薄膜一旦破损,问题就会很严重。锂电池本身也暗藏着刺穿隔膜的隐患,这类现象叫“枝晶”,这个问题是一种写在锂电池基因里的病,锂电池在使用过程中,电极表面会形成一些小毛刺,这些小毛刺就叫“枝晶”,而且枝晶会越长越大,最终就会穿透隔膜,造成短路。

 

如何保证动力电池系统的安全性?

 

电池系统的安全必须由电芯来解决,电芯要保证安全,就必须采用更稳定的材料,更安全的设计。

 

王子冬表示,现在是刻意放低电芯的安全要求,降本、提高能量密度,在做热失控传播实验时就很难通过,评估整车的安全性还是应该在源头上的基本安全要求要把握好,在电芯层面的安全性上,选用更厚的隔膜,在电芯提高能量密度的设计上不应该通过减薄隔膜厚度实现。

 

电池组充电时的安全管理是关键!由于动力锂电池成组使用最关键也是最核心的问题:一是安全、二是寿命,特别是在快速充电时,电池组内电池的差异加大,如何解决电池组的使用寿命,面临巨大挑战。

 

影响电池安全使用和循环寿命的因素,除了电池自身工艺性和产品质量外,至关重要的一个问题是:电池成组充电时的安全性管控和热管理技术。没有完善的电池成组安全性管控和热管理技术,电池的安全性和长寿命循环就无法保证,因此,动力电池充电的管理系统与电池自身的安全同等重要。

 

动力电池的安全性问题如何解决?

 

王子冬认为,新能源汽车安全事故主要由动力电池热失控所引起,热失控不仅仅是结果,原因也错综复杂,事故源头难以明确,安全性问题应得到高度重视。

 

业界不断反思安全问题,盲目追求高能量密度成为焦点,专业人士指出,理论上电池能量密度与安全性成反比,企业追求高能量密度,安全问题随之暴露,虽然未能明确已发生的起火事件与追求能量密度存在多大相关性,但随着高镍三元电池进入市场,新能源汽车面临更高的安全技术要求。

 

如何在高能量密度和提高安全性间取得平衡,成为当前业内亟待解决的一大难题,各个企业则从单体电芯、模组设计和电池包的结构设计多个层级提高整体安全性。