欢迎光临汽车电器杂志社 登录  |  注册
您现在的位置: 首页 > 行业动态 > 陈清泉:控制电池安全靠管理加创新

陈清泉:控制电池安全靠管理加创新

  发布时间:2016-08-29 文章标签:

        8月21日,以“安全保障 创新引领”为主题的中国电动汽车百人会夏季论坛在河南郑州举行。论坛上,业内人士认为,随着国家政策激励制度的逐步退坡,行业普遍意识到,研发试验能力偏弱、关键技术不足、燃料电池产业链不完整、低温环境适应性差等问题将成为制约我国新能源汽车产业发展的障碍。尤其是电动汽车的安全问题,已成为横亘在产业发展路上的首道关卡,甚至决定着产业最终的成败。

 

△中国工程院院士陈清泉

 

 

 

 

  中国工程院院士陈清泉指出,电池安全是一个系统工程。从原材料纳米级到电池包纳米级,整个电池系统是个学科交叉的复杂系统。

 

  电池安全包括化学安全、机械安全、功能安全。怎么解决?发展固态锂电池。

 

  动力电池不但要考虑电池单体,还要考虑整体,所以电池包作为一个整体应该也要承担安全责任,毕竟整个电池包涉及机械结构安全性、电气安全性、热管理安全、BMS的监控等多个方面。

 

  国家刚刚公布实施了电池包的安全可靠性标准,但对个别项目也需要按照电池包具体的车载情况区别对待。

 

  首先,要搞清电池爆炸燃烧的原因。从电池发热—隔膜熔断—电池短路—温度升高—燃烧爆炸,这是一个链条,怎么应对?应当减少电池发热量,提高隔膜耐热的温度和降低电解液的可燃性。

 

  电池发热的热源从哪里来的呢?电池工作产生的焦耳热量、电池材料不稳定产生的热量、电解液与电池内部之间产生的反应的热量、电池制作缺陷产生的热量都可能是电池发热的热源。

 

  其中,电池工作产生的热量是因为电池的内部短路、离子迁移产生的,怎么应对?减少电池的内部电阻;电池材料不稳定产生的热量热源就是正极材料、负极材料、不稳定分解的放热,怎么应对?通过掺杂、表面改进、减少发热量等方法解决;电池制造产生的热量热源是因为电池极片制作不均匀,导致局部电阻过大温度过高,电池设计不合理,电池内部发热大于散热,怎么解决?合理设计电池结构,制作没有缺陷的极片。

 

  至于锂离子动力电池的安全对策,就是减少电池发热量,采用高耐热性全陶瓷隔膜,降低电解液的可燃性,当然电解液用固体最好。

 

  可以看到,各种储能电池、动力电池技术迅速发展,电池新原理、新技术、新材料层出不穷,锂离子电池、高能锂离子电池、锂聚合物电池、固态锂离子电池、钠离子电池、水系锂离子电池、水系锌离子电池、水系钠离子电池、锂硫电池、硫—锂离子电池、钠硫电池等等,所有这些东西都是化学的。化学反应有两个毛病:化学反应需要时间,所以充放电需要时间;化学反应有不安全性问题。

 

  因为电池是有化学反应的,就全生命周期而言,处理不当就有危险。最关键是要控制,不让它进入危险境地和污染环境,所以靠什么?管理加创新,一方面要创新技术,一方面要监管好。

 

  而超级电容是物理反应的,不是化学反应,所以是安全的。虽然超级电容没有化学问题,是物理的,充电快、放电快,可惜能量密度低。但如果研发量子物理电池,可以提高能量密度。

友情链接:格赛科技  
汽车电器杂志社版权所有 湘ICP备05002088号
本网站已经有 位人访问