鋰電產(chǎn)業(yè)吸金千億，黃金羅盤指向何方。同心智造網(wǎng)高峰論壇--2018中國（國際）鋰電暨電動技術(shù)發(fā)展高峰論壇于4月20-21日在上海召開，本次大會由第一鋰電網(wǎng)、賀勵展覽、同心智造網(wǎng)聯(lián)合主辦，同期舉辦中國國際電動汽車暨充換電技術(shù)高峰論壇。本次論壇邀請到了超過40位嘉賓演講分享，來自全國各地的500多鋰電池行業(yè)相關(guān)企業(yè)代表出席，金磚鋰電峰會主席何向明給大家做《鋰離子動力電池的安全性和可靠性》主題演講。

今天很高興參加金磚鋰電峰會和大家在這里見面，剛才主持人已經(jīng)介紹了，動力電池現(xiàn)在發(fā)展的非?？?，也有很多的問題，今天和大家分享一下，在動力電池安全性和可靠性方面的認識，下次分享一致性和快充電的科學(xué)問題，因為時間短，今天主要給大家分享一下鋰電為什么不安全，什么概念原因率什么，怎么應(yīng)對？安全性非常重要我們知道有一家企業(yè)在北京的三里屯著了一下，對品牌的損失也非常大，車的著火對企業(yè)非常的重要，我們看看在過去若干的例子，最典型的三星的NOTE7著火大家都知道，三星天津產(chǎn)業(yè)著火，三星在這個行業(yè)走下坡路，很多著火的例子，2006年飛機著火，鋰電池托運的話會把箱子撬開，把鋰電池扔掉，這個坐飛機千萬不能托運鋰電池，這些運輸過程中的著火，這些汽車廠著火的例子非常非常的多，如果連電動自行車也算的，很多有著火的例子，很多例子都非常的恐怖，這些例子都會非常多，都是車的例子。快速的講一下，最主要的是著名的特斯拉，全世界都有，國內(nèi)有三四個例子，非常的多。

為什么這些電池會著火呢？我們看看全世界有很多很多的組織，來制定安全性的標(biāo)準(zhǔn)，所有著火的電池都是通過安全性的測試依然會著火，這是安全性最討厭的情況，這些安全性的例子，有個特征，我們來說一下，我們發(fā)現(xiàn)這個特征，安全鋰電池都通過安全的認證，發(fā)展的概率是幾千萬分一，我說的是一線，不包括小廠，發(fā)生著火的原因是內(nèi)短路，內(nèi)短路是不能消除的，全世界的鋰電池都發(fā)生過火災(zāi)。這些著火的鋰電池都是合格品，為什么還有這些原因呢？是因為我們因為測試標(biāo)準(zhǔn)，和他們發(fā)生安全性之間，沒有科學(xué)的聯(lián)系，我們看看為什么沒有科學(xué)的聯(lián)系？主要是濫用安全性，用機電熱的電池進行一些測試，看看電池安不安全，實際上是由內(nèi)短路造成的，這些是制造瑕疵、應(yīng)用下造成的，NOTE7和特斯拉是很好的電池，這兩個東西是不同的概念，兩個特征是不一樣的，一個是濫用安全性，一個是自引發(fā)安全性，是兩個不同的概念，這是兩個特點，對于濫用安全性是做測試標(biāo)準(zhǔn)的，一個是自引發(fā)安全性，是有完全不同的測電，自引發(fā)是不可以預(yù)測，是小概念的，小事件的，對于濫用安全是可以預(yù)測，每個電池都是使用的，利用濫用安全性的標(biāo)準(zhǔn)判斷電池的安不安全由于之間沒有聯(lián)系，所以造成安全性的電池不安全，通過安全的測試的主要的原因，這是最典型的。

另一個APU飛機，大概有四五架冒煙，冒煙以后美國安全局進行了分析，拆開電池，全部拆開，發(fā)現(xiàn)中間有一個內(nèi)短路的地方，那么確認內(nèi)短路造成的，所以電池目前產(chǎn)生安全性的原因主要的原因都是化學(xué)物理機械制造使用，初步分析比較多的原因是溫升，電池?zé)崾Э兀涂斐?，還有微短路，還有變形的短路等等，這些因素造成了電池內(nèi)短路發(fā)熱造成安全性能源的原因，比如說鋰電化學(xué)內(nèi)短路，有一個例子，如果電池里放一些金屬材料，我們會發(fā)現(xiàn)金屬的粉粒會有一些點，可以做的實驗，我們在正極里面把一個不銹鋼的粉末放在這里面進行充換電，會發(fā)現(xiàn)隔膜的點會發(fā)生不銹鋼的成分，就是說明我們在正極材料的粉末通過充換電以后會切換到負極，這是做這批材料會有金屬雜質(zhì)要求的原因，這是很難完全去除掉的。還有里面的黃銅、鐵、不銹鋼都會有，這些都會造成電池產(chǎn)生熱失控的原因。

還有充電，我們充電的時候?qū)﹄娏鞯拇笮∮邢拗?，電流太大會造成邊界條件，大于邊界條件會有風(fēng)險。還有隔膜，很多人來問我，國產(chǎn)的隔膜跟所有的指標(biāo)都一樣，而且廠家不愿意要，做出來的電池成品率低一些。我們分析了很多的原因，這里面做了一個圖大家看一下。里面有很多的微孔，如果在隔膜中孔比較大，阻力比較大，從四周遷移，四周就有鋰的輸出就會造成電池刺激的原因。做到一個實驗可以驗證，在中國可以用一個很硬的東西，擠壓隔膜，擠壓掉隔膜的孔，會發(fā)現(xiàn)右下腳，會看到周圍有明顯的鋰的析出，所以隔膜的制造是非常難的，中間有一點點不一致，都會造成電池很多很多的問題，隔膜是非常高技術(shù)的東西。因為我們都知道行電，行電時間長，會擠壓極片會產(chǎn)生電池燃燒，特斯拉很多的事故都是這種事情居多。如果產(chǎn)生這個原因會有很多很多，所有的可能性都在這里面，在工廠的時候需要嚴格的管理，從設(shè)計、進貨等等要從這個點上管理電池，有一個工廠他們每年都會有一些電池工廠里面會燃燒，我到這個工廠去看了，提了很多的建議進行改進以后，現(xiàn)在就可以沒有了，這個也是在工廠里面的細節(jié)是需要經(jīng)驗的，很多電池制造商沒有這個經(jīng)驗會造成了很多的問題。

那么這個就是我們講的變形，可以做出來，很多地方會循環(huán)以后的變形，這些變形會造成電池?zé)崾Э氐脑?。那么我們就想現(xiàn)在這個廠家的電池能不能簡單的評估一下，很多企業(yè)研究了，我們發(fā)現(xiàn)主要的原因，低溫析鋰、負極金屬沉積，充電析鋰的做出了分析，我們大概可以把一個電池的可靠性的數(shù)量做一些分析，我們做過這個，比如說我們做的結(jié)果我們分析了國內(nèi)一個廠家的樣品，我們來看，分析結(jié)果日本的電池?zé)o論哪個批次，都是性能最好的，這是相對值，國內(nèi)和韓國差不多，國內(nèi)的電池一線品牌跟韓國已經(jīng)差不多了，在一致性的評估上基本上也是這些。日本還是最好的，日本細節(jié)做得好，韓國和中國做得差不多，國內(nèi)二三線的品牌差距很大了，下面我簡單給大家匯報一下如果一個電池做的比較安全，大概目前會有什么思路，其中一個思路產(chǎn)生熱失控的過程進行了深入的分析。

引發(fā)熱失控會有一系列化學(xué)反應(yīng)，第二個溫度產(chǎn)高成為反應(yīng)的劣勢反應(yīng)，熱量溫度在升高，不斷地循環(huán)，電池溫度不斷地升高，會形成熱失控，我們把這個過程進行分解，我們就知道這是什么反應(yīng)，控制這個反應(yīng)，控制的機理，可以通過化學(xué)反應(yīng)減少內(nèi)部的發(fā)熱，降低發(fā)熱的速率，慢慢的發(fā)熱，提高散熱力，不應(yīng)該太快，這樣電池比較安全，改變路徑的發(fā)展，比如說我們有很好正極等等組織一個電池?zé)崾Э兀敲催@是我們做的一個驗證，200WH/4KG，這樣電池做得比較安全150度6個小時以上，這個還是很大的考驗的，包括穿刺試演也是很大的考驗，如果做了的話，安全性是大幅度的提高這里做了一個總結(jié)，通過測試對鋰電池的隨機安全性進行評估，不同的廠家還是很明顯，一線品牌和二線品牌結(jié)果是明顯看得出差異。日本的電池是最好的，中國和韓國的水平是差不多的，通過化學(xué)材料的改進，鋰離子電池的安全性是可以通過的。