采用多種方法提高安全性
電池的安全性涉及材料、電池設計、制造、應用諸多方面,單純變更正極材料并不能完全保障電池的安全性。僅主要材料方面就要慎重選擇負極材料、電解液和電池隔膜,如用作鋰離子電池的負極材料有碳材料、金屬氧化物和合金等,石墨材料仍然是當今鋰離子電池主要的負極材料,但其安全性能低于硬碳材料,而尖晶石鈦酸鋰負極材料具有更高的安全性能。采用可耐更高溫度的新型隔膜和加阻燃劑的電解液也是提高鋰離子電池安全性的技術手段。
影響鋰離子電池安全性的主要因素有電池的電極材料、電解液以及制造工藝和使用條件等。一部手機用的鋰離子蓄電池的重量約20克,基本要求是發生安全事故的概率小于百萬分之一,這也是社會公眾所能接受的*低標準,實際情況是比千萬分之一還要小。電動自行車所用鋰離子電池組的重量為3公斤~4公斤,比手機大了100多倍,純電動小轎車將用到300公斤~400公斤的蓄電池,至于電動大巴或電動大貨車的電池重量將是1500公斤~2000公斤,更是“手機”的75000倍~100000倍。隨著電池容量的增加,出安全事故的可能性大幅度增加。因此,將鋰離子蓄電池做成動力電池,就必須提高其安全性能,單體電池愈大,要求達到的安全性指標也就愈高。如沿用手機電池常用的鈷酸鋰和石墨作為鋰離子動力電池的正負極材料,電池大型化后的安全性將無法得到保障。
國內剛開始開展鋰離子電池電動車研發時,曾出現若干爆炸和燃燒事故,一個主要的原因是使用通常手機電池采用的鈷酸鋰作為電池的正極材料。當時尋找替代鈷酸鋰的正極材料以解決安全問題是動力型鋰離子電池研發人員*優先考慮的問題。我國高功率鋰離子電池安全問題在“十五”期間,得到了較好的解決。采用改性錳酸鋰材料降低了正極的氧化性,活性鋰的含量也比鈷酸鋰的低。日本批量生產的錳酸鋰電池單體容量不大,如公開報道的用于東京電力車3000輛的電池為216只13Ah的錳酸鋰電池。
服務熱線
188 1900 6899