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电池博客

使用温度会影响锂电池安全?

来源:宝鄂实业    2019-04-14 23:25    点击量:

锂离子电池充电速度和使用寿命强相关,对于不具备快充热性的动力电池组,在条件允许的情况下,应减少快充的使用,尽可能选择小倍率充电。尽管快充已经成为厂商主要的营销噱头,也成为消费者购买车辆的重要参考,但从安全角度看,快充并不应该被提倡,这也是需要业内外厂商、消费者需要正视的问题。

 

使用温度影响锂电池安全

 

除了电池本身,使用环境也影响着电池的安全性。

 

电动汽车冬天为什么充电不畅?这可能是困扰大部分消费者的问题。在业内专家看来,锂离子电池具有最佳使用温度范围,低温难充电是目前技术条件下不可避免的问题。不仅如此,锂离子电池在超过最佳使用温度范围后甚至还会引发安全问题,较高温度下使用易引发热失控安全问题,低温充电下负极又可能发生析锂问题。那么,超过45℃和0℃以下非最佳使用温度范围内应如何保证电池的安全性?相关行业专家指出,应控制充放电策略,如降低倍率,保证电池在安全范围内工作。《指南》也强调,锂离子电池在使用过程中应控制充电方式(包括充电温度、充电倍率和充电电压),以保证安全。

 

当前,不同体系和不同设计的单体电池充电方式不同,为了确保安全,《指南》给出的建议是,电池单体制造商在提供单体电池产品时,应提供温度-倍率-充电电压关系图,根据电池单体规格书设计系统充电策略。

 

温度不仅对电池使用产生影响,也同样是电池寿命、储运安全的重要影响因素。王子冬指出,锂离子电池在高温下长期存储性能会严重衰减,长期存放的电池再次使用时也不应直接采用快速充电的方式。《指南》也明确,电池和模组的包装应防水、防潮,避免挤压和损伤,且应以最小单元隔离固定,保障安全距离。在运输过程中,也要对所处温度进行监控,避免日晒、雨淋和受潮。

 

能量密度与安全需兼顾

 

一味提升能量密度被认为是当前影响电动汽车安全性的根源。中国汽车工业协会常务副会长董扬曾指出,动力电池的能量密度与安全性是一对矛盾,在提高动力电池能量密度的同时如何保证其安全性,需要深入细致地科学研究与实验,才能把握准确的“度”。

 

如何把握这个“度”?高俊奎表示,要在保证安全的前提下,提升电池的比能量、缩短充电时间。“我们在讨论电池的容量、电池隔膜厚度时存在很大争议。”王子冬表示,从动力电池的安全性角度考虑,动力电池的单体容量提高与电池系统热失控后的不稳定性成正比;电池隔膜的厚度减薄与电池系统热失控后的不稳定性成正比。故此提出了动力电池容量不建议超过100Ah(三元)、200Ah(磷酸铁锂),隔膜厚度不小于0.012mm的设想。但对此,也有企业认为系统热失控后的不稳定性与生产控制水平,以及成组技术有关,目前不宜限制容量的大小。“经过充分讨论,《指南》中关于动力电池容量确定为不断提升电池单体的比能量是长期、系统的工作,建议要在确保安全性、可靠性和关键电性能指标的前提下,提升电池单体的容量和比能量。隔膜厚度确定为,隔膜厚度和电池单体安全性强相关,动力电池隔膜厚度的选择建议充分考虑由于降低隔膜厚度带来的安全风险。”

 

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