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鋰電池安全問題有待解決

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年05月16日  

又一起特斯拉自燃事件在香港發生,近幾年來,因電動車鋰電池自燃造成人員傷亡財產損失的事件層出不窮,鋰電池安全問題正在成為大家關注的焦點。


相比發生在燃油車上的自燃事故,電動汽車鋰電池組的自燃有更加令人害怕地方。一方面,不管是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,在電池結構受損后都可能因為短路而出現自燃,而且,相比燃油必須依賴外部氧氣燃燒的特點,鋰電池在燃燒中會自發的生成氧氣,從而加劇燃燒。


貝爺用鋰電池來取火,刺穿鋰電池會引起短路,并導致劇烈燃燒。


因此鋰電池的燃燒往往非常快,在一般的燃油車燃燒事故中,滅火器可以有效抑制初期火情,但在因電池組導致的電動車燃燒事故中,燃燒非常劇烈,幾乎沒有可被抑制的時機,而且,這樣的火災無法用水來澆滅,在很多電動車燃燒事故中,就算消防人員已經到達現場,卻也只能眼睜睜的看著失火車輛燃燒殆盡。


另一方面,大部分電動汽車出于行駛穩定性考慮,往往會將電池組布置在乘員艙下方,這樣做雖然可以降低車身重心,但在行駛中電池組一旦燃燒或者爆炸,將直接威脅到車內乘員的安全。


正因為鋰電池存在一定危險性,所以,任何汽車廠商都將提升鋰電池安全性放到了非常重要的位置。眾所周知,燃油車的油箱一般是采用薄鋼板或者復合材料打造,保證結實耐用即可。但在電動車電池組保護方面,廠商往往會采用高強度鋼或鋁合金來為電池來打造一個堅固的外殼,有的還在電池組周圍引入了碰撞吸能結構。


除此之外,當下電動汽車的電池組往往是用若干電芯或者單個電池堆疊而成,每個電芯或者電池的過充或過放都有可能導致電池隔膜受損,從而造成短路,像上海特斯拉自燃這樣的事故,起因很可能就是電池組中任意一節電池短路,引發“熱失控”,從而導致全車的燃燒。


就算18650或21700鋰電池可靠性已經非常高,但當多節電池堆疊后,整個系統事故發生率將會陡然增加,特斯拉采用的是幾千節18650或21700三元鋰電池的組合,要駕馭這樣的電池組,電池管理系統必須能夠保證每一節電池都不會過充和過放,而電池管理系統也是特斯拉的核心技術所在。


另外,因為外部高溫導致的“熱失控”也是導致電池組自燃的一個重要隱患,在特斯拉汽車創業初期,松下曾拒絕為特斯拉提供18650鋰電池,一個重要的理由就是,特斯拉沒有提供完善的電池組熱管理方案,直到特斯拉開發出電池組液冷系統后,雙方才建立起供貨關系。


動力電池液冷板


雖然相比燃油車結構的成熟,目前電動汽車電池組安全性尚有很大的提升空間,但是,在一起起頗受關注的電動汽車自燃事件背后,我們也必須清醒的認識到,現階段電動汽車產品的不完善帶來了消費者的怨念頗多,電動汽車自燃事件的傳播音量,在這些負面情緒中很容易被放大,因為個別事件就徹底否定鋰電池組實屬草率。


面向未來,采用固態鋰電池或將成為電動汽車發展的一個方向,固態鋰電池除了有望實現高達500Wh/kg的超高能量密度外,還能有效避免“熱失控”。豐田將在2025年實現固態鋰電池量產,而比亞迪則有望在未來10年內研制出這一類電池產品。


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