动力电池的安全性跟哪些因素有关？
来源：宝鄂实业
2019-09-10 20:41
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不同材料选择和结构设计的电池优缺点都十分明显，因此锂离子动力电池安全与电池材料性质和结构设计有密切的关系，另外与电池制备技术和使用环境紧密相关。从锂离子动力电池的生产到最后的应用来看，影响锂离子动力电池安全性的因素贯穿在电芯的材料选择和设计生产、模组的集成和使用环境整个过程中。
（1）电芯材料选择和评估
电芯的性质和安全在很大程度上由电芯材料的选用决定，如果在选用电芯材料时没有对原材料进行深入的评估，必然会在第一阶段就造成电芯安全性的不足。
电池的比容量和比能量主要由正极材料决定，更重要的是其安全性受正极材料的本征电极电势影响，比如磷酸铁锂和三元的安全性差异。因此需要通过对电芯材料种类进行选择和元素掺杂来改善，尽量选择电位和电解液电化学窗口相匹配的、反应放热较少的材料，用以提高电芯安全性。
（2）结构设计和生产工艺
锂离子动力电池的安全性也与电池的结构构造有较大关系，尤其电池容量和大小对电池的安全性有重要影响。容量高的电池通常放热量较大，而体积大的电池其散热相对困难，热量更容易被累积，从而出现热失控的概率更大。
为保证锂离子电池在使用过程中不出现问题，都会在锂电池电池壳表面设置安全阀，以防内部压力过高。在电芯的结构设计中存在很多引发内短路的潜在危险部位，因此应该在这些关键位置设置必要的措施或者绝缘，以防止在异常情况下发生电池内短路。
电芯生产制造工艺基本步骤分为混料、涂布、辊压、裁片、卷绕或叠层、极耳焊接、注液、封口、化成、排气、分容等，在每一个步骤都有可能由于操作工艺不当造成电芯的安全性问题。
（3）外部环境和使用条件
新能源汽车在使用过程中的环境是不断变化的，一旦发生碰撞，电池系统将承受巨大的冲击载荷，并且可能受到挤压、穿刺等损坏，严重的造成电池的燃烧、爆炸等危险。另外一方面长期在路面上颠簸，容易导致电池固定松动，造成一些机械性的伤害和连接件的松动导致的一些问题。
动力电池使用环境复杂
电池箱外壳作为电池的第一防护层，防水等级需达到IP67。在不影响防水等级的基础上同时必须具备散热系统，以保证密闭空间内的温度不至过高，有效地保护电池的安全和使用寿命。其结构必须保证在大容量的容纳空间基础上满足足够的强度，以保证在非正常情况下的碰撞下保护里面的电池不受大力挤压。
（1）电芯材料选择和评估
电芯的性质和安全在很大程度上由电芯材料的选用决定，如果在选用电芯材料时没有对原材料进行深入的评估，必然会在第一阶段就造成电芯安全性的不足。
电池的比容量和比能量主要由正极材料决定，更重要的是其安全性受正极材料的本征电极电势影响，比如磷酸铁锂和三元的安全性差异。因此需要通过对电芯材料种类进行选择和元素掺杂来改善，尽量选择电位和电解液电化学窗口相匹配的、反应放热较少的材料，用以提高电芯安全性。
（2）结构设计和生产工艺
锂离子动力电池的安全性也与电池的结构构造有较大关系，尤其电池容量和大小对电池的安全性有重要影响。容量高的电池通常放热量较大，而体积大的电池其散热相对困难，热量更容易被累积，从而出现热失控的概率更大。
为保证锂离子电池在使用过程中不出现问题，都会在锂电池电池壳表面设置安全阀，以防内部压力过高。在电芯的结构设计中存在很多引发内短路的潜在危险部位，因此应该在这些关键位置设置必要的措施或者绝缘，以防止在异常情况下发生电池内短路。
电芯生产制造工艺基本步骤分为混料、涂布、辊压、裁片、卷绕或叠层、极耳焊接、注液、封口、化成、排气、分容等，在每一个步骤都有可能由于操作工艺不当造成电芯的安全性问题。
（3）外部环境和使用条件
新能源汽车在使用过程中的环境是不断变化的，一旦发生碰撞，电池系统将承受巨大的冲击载荷，并且可能受到挤压、穿刺等损坏，严重的造成电池的燃烧、爆炸等危险。另外一方面长期在路面上颠簸，容易导致电池固定松动，造成一些机械性的伤害和连接件的松动导致的一些问题。
动力电池使用环境复杂
电池箱外壳作为电池的第一防护层，防水等级需达到IP67。在不影响防水等级的基础上同时必须具备散热系统，以保证密闭空间内的温度不至过高，有效地保护电池的安全和使用寿命。其结构必须保证在大容量的容纳空间基础上满足足够的强度，以保证在非正常情况下的碰撞下保护里面的电池不受大力挤压。
