鋰離子動力電池組在新能源汽車領域安全性的分析

來源：存能電氣  日期：2019-12-02 14:36  瀏覽量：次

　　鋰離子動力電池組在新能源汽車領域安全性的分析。為保證國家能源安全并有效降低碳排放量，新能源汽車已經成為中國規劃中大力培育和發展的戰略性新興產業之一，鋰離子動力電池是新能源汽車的主體也是重要動力來源，鋰離子動力電池的安全性是新能源汽車發展過程中首先要考慮和解決的問題。

　　鋰離子動力電池組在新能源汽車領域安全性的分析

　　未來新能源汽車將主要鋰離子電池作為動力電池已是一個明確的方向，汽車動力鋰離子電池很快會超越既有市場成為市場主流，新能源汽車將成為動力鋰離子電池產業的發展注入強勁動力，據專業機構估計，到2020年，我國新能源汽車領域市場規模有望達到2880億元。

　　在新能源汽車領域，鋰電池動力電池由于具備相對較高的能量密度、輸出功率等特點得到越來越廣泛的應用，但鋰離子動力電池的性能及壽命會隨著不斷地使用而衰減，更重要的是在不同的使用環境下會有不同的狀況，寒冷低溫下容易出現比容量低、衰減嚴重等現象，高溫下存在熱失控導致自燃自爆的隱患。

　　以熱失控為特征的鋰離子電池系統的安全性事故時有發生，困擾著電動汽車的發展，大容量、高電壓的鋰離子動力電池系統的安全性是一個新的問題，只有對安全性問題進行深入的分析研究，才能順利解決。

　　影響鋰離子動力電池安全性的因素

　　1、材料穩定性

　　鋰離子動力電池在一些濫用狀態下，會導致電極和有機電解液之間的強烈作用，這些反應產生的大量熱量如不能及時散到周圍環境中，必將導致電池內熱失控的產生，最終導致電池的燃燒、爆炸，因此正負電極、有機電解液相互作用的熱穩定性是制約鋰離子電池安全性的首要因素。

　　2、碰撞造成的燃燒

　　正如充電寶劇烈撞擊會自燃一樣，動力電池遭受撞擊同樣會自燃，對于鋰離子動力電池來講，激烈碰撞所帶來的嚴重形變會造成鋰離子動力電池內部短路，電池所具備的能量將一口氣從短路點釋放出來造成局部升溫，進而引起正負電極、電解液分解，形成熱失控。

　　3、電池設計對安全性的影響

　　①電池能量密度很高會發生熱失控反映，放出很高的熱量容易導致不安全行為發生；

　　②鋰離子動力電池由于采用有機電解質體系，有機溶劑是碳氫化合物，在4.6V左右易發生氧化，并且溶劑易燃，若出現泄漏等情況，會引起電池著火甚至燃燒、爆炸；

　　③鋰離子動力電池過沖電反應會是正極材料結構發生變化而使材料具有很強的氧化作用，使電解液中溶劑發生強烈氧化，并且這種作用是不可逆的，反應引發的熱量如果積累會存在引發熱失控的危險。

　　4、電芯材料選擇和評估

　　電芯的性質和安全在很大程度上由電芯材料的選用決定，如果在選用電芯材料時沒有對原材料進行深入的評估，必然會在第一階段就造成電芯安全性的不足，盡量選擇電位和電解液電化學窗口相匹配的、反應放熱較少的材料，用以提高電芯安全性。

　　鋰離子動力電池的安全性能決定了其在新能源汽車領域的市場和未來，為了保證新能源汽車的安全，各個企業需要不斷通過改進工藝和技術提高鋰離子動力電池電芯的安全性，需要針對動力電池系統不斷進行結構優化和設計分析。另外，使用者同樣需要正確使用動力電池系統，杜絕機械濫用、熱濫用和電濫用以保證電池的安全可靠性。