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【聚焦】電動汽車的電池到底安全嗎?
【聚焦】電動汽車的電池到底安全嗎? “五一”期間,北京市朝陽區(qū)蟹島度假村停車場發(fā)生電動客車連環(huán)起火事件,燒毀新能源汽車89輛,按照一輛電動客車上百萬元價格估算此次火災(zāi)損失近億元。雖
“五一”期間,北京市朝陽區(qū)蟹島度假村停車場發(fā)生電動客車連環(huán)起火事件,燒毀新能源汽車89輛,按照一輛電動客車上百萬元價格估算此次火災(zāi)損失近億元。雖然事后,交警稱因柳絮堆積導(dǎo)致火災(zāi),但人們對新能源汽車的電池安全依然存在深深的疑問。
近年來,在我國決心大力發(fā)展新能源汽車的背景下,尤其是2014年之后,在包括國家和地方兩級高額“補貼”在內(nèi)的強有力的系列政策的推動下,新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢不可擋。而隨著電動汽車的商業(yè)化應(yīng)用數(shù)量增加,電動汽車用鋰離子動力電池的自燃、起火爆炸事件時有發(fā)生,目前正是電動汽車行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時機,任何一起電動汽車安全事故不僅僅對當事的制造企業(yè)造成重大影響,也是對整個行業(yè)的沉重打擊。動力電池是電動汽車的核心零部件,電動汽車起火或爆炸,人們第一個想到的往往是電池的問題,那么現(xiàn)在電動汽車的電池到底安全嗎?
電池機理分析鈦酸鋰材料安全性能更佳
從電池機理角度來分析,鋰離子電池的起火爆炸是由于鋰離子電池熱失控而產(chǎn)生的,根源主要是電極和電解液間在合適的條件下產(chǎn)生的劇烈的化學(xué)放熱反應(yīng)。目前商業(yè)化應(yīng)用于鋰離子動力電池的正極材料有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰和錳酸鋰等;負極材料主要有石墨或及其復(fù)合材料和鈦酸鋰等;電解液主要由有機溶劑和鋰鹽組成,隔膜的主要成分是聚丙烯、聚乙烯或兩者的復(fù)合材料。
對于正極材料來說,磷酸鐵鋰發(fā)生熱分解所需的溫度最高,其分解所放出的熱量最少,是目前安全性最好的正極材料。負極材料中,石墨負極與電解液的反應(yīng)的溫度最低,最容易與電解液發(fā)生反應(yīng),放出的熱量最高,而鈦酸鋰負極發(fā)生分解反應(yīng)的溫度不僅高于石墨與電解液的反應(yīng),而且放出的熱量遠低于石墨反應(yīng)放出的熱量,因此鈦酸鋰材料的安全性遠高于石墨負極。
除此之外,動力電池在充放電循環(huán)中,電池組成物質(zhì)會發(fā)生一些物理和化學(xué)的變化而導(dǎo)致電池性能的衰退,這些變化將會在一定程度上影響電池的安全性。事實上,在電池出產(chǎn)后的實際使用中,電池的起火等事故時有發(fā)生。現(xiàn)有的對于未經(jīng)循環(huán)的新鮮電池的安全性研究成果并不能完全解釋事故的發(fā)生機理。不同材料、不同容量、不同設(shè)計電池循環(huán)過程中的電化學(xué)或耐濫用行為或許有所差異。根據(jù)所用負極材料的不同,目前市場上常見的動力電池分為兩大類,碳負極體系和鈦酸鋰負極體系電池。
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