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电动汽车着火是电池技术原因吗?

来源:宝鄂实业    2019-08-01 09:40    点击量:
锂电池活泼、易燃烧是其天性,因为锂离子电池都含有易燃溶剂,这是先天化学性质决定的。
 
详细解释一下,锂离子电池主要由六部分所组成,分别是正极、铝箔、负极、铜箔、隔膜和电解液,因此电池内部的电解液含有大量有机物,你比如说有碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯,这些酯类名字复杂记不住不要紧,但是他们都有一个共性,那就是自备燃爆属性。
 
在充放电时,内阻会迅速发热、甚至短路,因此充放电时热量大部分产生于内阻较大的正极,不管你是镍钴铝还是镍钴锰、锰酸锂还是磷酸铁锂,都是不能百分百避免的。当这些热量聚积到一定程度之时就会产生火花。
 
因此,我们在电池正负极之间引入了隔膜来进行间隔,以保证安全。
 
麻烦就在于,锂离子电池本身太“好动”了,其本身也暗藏着诸多刺穿隔膜的隐患,对于这个现象有一个专业名词“枝晶”,而这个现象也是源自锂离子电池的化学性质,是其天性,不可避免。
 
我们在使用锂离子电池的过程中,电极的表面会形成一些类似“小毛刺”一样的物体,这种小毛刺就是所谓的“枝晶”本晶了,伴随使用的频次增多,枝晶也是越来越大,最终枝晶会刺穿隔膜,从而造成短路。
 
于是正极电位越高氧化性越强,过充则更强,引起化学反应,热失控温度降低,如果这时候BMS(电池管理系统)照顾的不够周全,就极有可能发生各类意外;不仅如此,偏偏高温时材料继续分解还会自动分离出气体,起到火上浇油的效果。
 
这下好了、超薄的隔膜、可燃的电解液、永远在生长的枝晶,整个锂离子电池就像是把助燃剂和火源给凑到了一块儿,中间防护用的“保护膜”还总是有被刺破的风险,这隐患能不多吗?
 
综上,只有概率上的区别,没有绝对安全的电池(不要曲解这句话,燃油车也并非绝对安全)。为了做到长续航,我们积极使用高镍等新材料电池,在盲目追求高能量密度的同时,电池包总成内电芯的数量(总重量)也在水涨船高,化学性质更活泼、电池数越来越多,因此电池组的燃烧概率就越来越高。
 
毕竟1个电芯出问题和1000个电芯出问题的概率肯定是不一样的,要造成可怕后果,有时1个电芯出问题就足以引起了。
 
对应国家提出的目标,到2020年要实现电动车充一次电走400km,电池包能量密度超过220Wh/kg、造价1元/Wh、循环寿命1500次(80%DOD),那么材料、重量上积极求新也就在所难免。可惜电池本身自重极大,在追求更长续航的道路上,总是免不了顾此失彼。
 

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