詳解：如何避免電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?zé)崾Э兀?/p>

2016年12月21~23日，2016第三屆中國新能源汽車總工技術(shù)峰會(huì)暨第二屆運(yùn)營商與車企對(duì)接采購交流會(huì)在深圳中海凱驪酒店盛大召開，大會(huì)由電動(dòng)汽車資源網(wǎng)、中國新能源汽車總工技術(shù)峰會(huì)組委會(huì)主辦，以“后補(bǔ)貼時(shí)代技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展思路”為主題。

22日下午，大會(huì)圍繞“動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新及安全”邀請(qǐng)主機(jī)廠、核心零部件企業(yè)等領(lǐng)域精英參會(huì)交流。江蘇華東鋰電技術(shù)研究院院長、清華大學(xué)鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室主任何向明發(fā)表了題為“鋰離子電池安全性”的主題演講。

電動(dòng)汽車資源網(wǎng)整理何向明演講的主要內(nèi)容如下

電池安全性標(biāo)準(zhǔn)是否有用？

何向明表示，在目前，全世界有很多的鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際上，在嚴(yán)格的檢測驗(yàn)證，符合安全標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池仍然不能保證其安全性。

為什么安全性測試無法保障動(dòng)力電池的安全？何向明表示，鋰離子電池安全性分為濫用安全性和現(xiàn)場安全性。所謂的濫用安全性是指機(jī)械的問題，如擠壓、針刺、短路、過充、過熱、熱箱、火燒等；現(xiàn)場性安全性則是由制造瑕疵引起，如連接問題、隔膜損壞、粉塵等，這些問題隨機(jī)發(fā)生，引起內(nèi)短路，從而引起過熱與熱失控。

從安全的角度來看，濫用安全性是可預(yù)測的，對(duì)每一個(gè)電池可以通過測試進(jìn)行評(píng)估，發(fā)生過程較長，可以通過保護(hù)措施進(jìn)行改善；但自引發(fā)安全性是不可預(yù)測的，隨機(jī)小概率發(fā)生，無法通過測試進(jìn)行評(píng)估，也不能通過質(zhì)量管理完全消除。目前，所有的安全性措施，均不能完全消除鋰離子電池安全隱患。

鋰離子電池安全性現(xiàn)實(shí)情況是，發(fā)生安全事故的鋰離子電池，之前均通過安全認(rèn)證。對(duì)于筆記本電腦電池而言，發(fā)生概率在幾百萬分之一； 如果按電池容量做事故幾率簡單放大計(jì)算18650電池的事故統(tǒng)計(jì)概率—~千萬分之一，單只電池能量9.2Wh；20KWh、100KWh電池組安全事故幾率2.2/10000和1.1/1000;實(shí)際情況一定遠(yuǎn)高于此數(shù), 發(fā)生原因基本上是不可預(yù)測的內(nèi)短路所造成，而這種內(nèi)短路無法完全消除，引起安全事故的電池在制造時(shí)，均是合格品。

在動(dòng)力電池領(lǐng)域，大電池（組）的散熱遠(yuǎn)較小電池（單只）困難；動(dòng)力電池管理系統(tǒng)更為復(fù)雜，其有效性和可靠性降低；動(dòng)力電池的使用環(huán)境更惡劣（高低溫、震動(dòng)、碰撞）；動(dòng)力電池要求的使用壽命長，在生命周期的中尾期問題更嚴(yán)重。

簡而言之，濫用安全性標(biāo)準(zhǔn)的測試結(jié)果，與發(fā)生或者不發(fā)生安全性事故，之間沒有“科學(xué)”聯(lián)系。

內(nèi)短路引發(fā)自引發(fā)熱失控

短路上的安全性，到目前看來有那么多的因素。從制造過程當(dāng)中的瑕疵，應(yīng)用過程中的瑕疵，設(shè)計(jì)過程中的瑕疵，以及一些不正當(dāng)?shù)膽?yīng)用，原因很多。與均勻發(fā)熱的外短路不同的是，內(nèi)短路是局部點(diǎn)的高溫。

內(nèi)短路如何引發(fā)熱失控？

內(nèi)短路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要包括低溫析鋰、負(fù)極金屬沉積、充電析鋰、數(shù)據(jù)加權(quán)、微短路，以及熱穩(wěn)定。其中最主要的是低溫充電的情況下，是否會(huì)析鋰，即使肉眼都發(fā)現(xiàn)不了的微小的金屬污染物都能導(dǎo)致內(nèi)部短路。

正極金屬污染物---化學(xué)內(nèi)部短路鐵、鉻、鎳、銅、鋅等，即使肉眼都發(fā)現(xiàn)不了的微小的金屬污染物都能導(dǎo)致內(nèi)部短路，污染物在電池充電時(shí)在正極被氧化，變成離子進(jìn)入溶液，在電場作用下移動(dòng)到負(fù)極，并在負(fù)極表面得到電子被還原成金屬，不斷地長大，刺穿隔膜，形成短路，表現(xiàn)為嚴(yán)重自放電，或者熱失控。

正極金屬污染物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在電池內(nèi)部放入不銹鋼粉，結(jié)果不銹鋼粉在正極表面，充放電時(shí)溶解到電解液中，并在負(fù)極表面析出。

導(dǎo)致金屬異物進(jìn)入鋰電子里面的可能性有很多，干燥氣封口發(fā)現(xiàn)的不銹鋼顆粒、空調(diào)風(fēng)管鍍鋅，有水分時(shí)會(huì)導(dǎo)致Zn脫落、門的來回移動(dòng)導(dǎo)致合頁產(chǎn)生金屬粉塵、閉門器會(huì)導(dǎo)致不銹鋼粉、移動(dòng)的開關(guān)會(huì)產(chǎn)生不銹鋼粉塵、柜子的磁吸會(huì)產(chǎn)生金屬粉塵、桌角與角鐵碰撞會(huì)產(chǎn)生金屬粉塵、生產(chǎn)設(shè)備被磨損的金屬等，都可能會(huì)通過空氣傳遞到電池制造中。因此，要把電池做好，生產(chǎn)環(huán)境的質(zhì)量控制需要非常嚴(yán)格。

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