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福州欣聯(lián)達(dá):電動(dòng)車鋰電池不會(huì)輕易自燃

2015-06-12

受到優(yōu)惠政策的鼓勵(lì)以及人們環(huán)保意識的提高,以鋰電池作為儲(chǔ)能裝置的新能源汽車日漸成為汽車市場主流,隨之而來的電動(dòng)車鋰電池的自燃問題和汽車使用安全也正日益受到車主廣泛關(guān)注。

那么,鋰電池為什么會(huì)自燃?汽車主能否安全、放心地使用電動(dòng)汽車?福州欣聯(lián)達(dá)電子科技為大家梳理這些問題。

電動(dòng)車電池自燃原理

眾所周知,鋰離子電池具備的“體積小、容量密度高”的特性讓其成為電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能裝置。

鋰離子電池的工作原理是利用鋰離子得失電子和遷移聚集,從而實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存的。在給電池充電過程中,電池正極的鋰原子因?yàn)閱适щ娮映蔀殇囯x子,產(chǎn)生電勢差。電解介質(zhì)中的鋰離子在電勢差的作用下,會(huì)向負(fù)極遷移聚集。在電池放電過程中,則反之。

電動(dòng)車電池的工作過程其實(shí)是電極內(nèi)的鋰金屬得失和電解液中的電子、鋰離子的遷移來共同完成的。然而,鋰是世界上活潑的金屬,很容易與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應(yīng),所以當(dāng)鋰金屬暴露在空氣時(shí),便會(huì)產(chǎn)生燃燒、爆炸。

因此,通常的做法是,金屬鋰被石墨或鋰化合物圍住,防止電解液中的鋰離子向鋰金屬轉(zhuǎn)化,下圖是鋁電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖:

電動(dòng)汽車鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)

 

在鋰電池的實(shí)際應(yīng)用中,還會(huì)采取進(jìn)一步的防護(hù)措施防止空氣進(jìn)入電池內(nèi)部,基本消除鋰金屬與氧氣接觸而發(fā)生爆炸的可能性。

在如此完善的保護(hù)措施下,鋰電池為什么會(huì)發(fā)生自燃呢?主要是由于電池外部防護(hù)不當(dāng)或受到了嚴(yán)重的外力破壞,導(dǎo)致防護(hù)失效,造成金屬鋰與空氣接觸。

常見的防護(hù)措施

外殼防護(hù)

為了防止空氣進(jìn)入和外力破壞,鋰電池都被封裝在不銹鋼外殼和鋁合金外殼的密閉容器中。特斯拉電動(dòng)汽車的鋰電池更是采用了鈦合金防護(hù)板,防止汽車行駛過程中的外力破壞,造成對電池容器的損壞。

隔膜阻斷保護(hù)

電動(dòng)車電池正負(fù)極間會(huì)有一層隔膜,隔膜主要承擔(dān)著兩個(gè)防護(hù)功能:

1.避免電池的正負(fù)極直接碰觸而短路。

2.高溫緊急防護(hù):當(dāng)電池溫度過高時(shí),隔膜空隙會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,讓鋰離子無法穿越,從而終止整個(gè)電池的反應(yīng)。

過充電壓防護(hù)

不僅空氣要被阻隔在外,還要防止金屬鋰從電極中外泄。

為防止充放電產(chǎn)生的金屬鋰外泄,科學(xué)家們通過電極材料的納米空隙和材料晶格機(jī)制。這樣一來,即使是電池外殼破裂,氧氣進(jìn)入,也會(huì)因氧分子太大進(jìn)不了這些細(xì)小的儲(chǔ)存格,而避免自燃的產(chǎn)生。

然而,在充滿后繼續(xù)過長時(shí)間的充電或用過高的電壓充電的情況下,仍會(huì)對鋰電池產(chǎn)生十分危險(xiǎn)的順壞。因此在對鋰電池充電時(shí),一定要設(shè)定電壓上限和過充保護(hù),當(dāng)電壓超標(biāo)或電量充滿時(shí)自動(dòng)斷電。福州欣聯(lián)達(dá)科技生產(chǎn)的電動(dòng)車鋰電池中,都裝有這樣的保護(hù)電路。

對于車主來說,對電動(dòng)車電池正確充放電,也是延長其使用壽命的關(guān)鍵措施之一(可以查看文章:三招教你延長電動(dòng)車電池使用壽命

其實(shí)自燃并不容易

在品質(zhì)合格的外殼、隔膜、電路重重保護(hù)下,鋰電池發(fā)生自燃絕非易事,況且經(jīng)過10幾年的探索和全球百萬輛新能源汽車的實(shí)際使用,從電池廠家到汽車廠商已經(jīng)積累了足夠的電池保護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

分析新能源汽車發(fā)生自燃的案例,沒有一個(gè)是汽車正常行駛狀況下電池組自燃爆炸造成的。更多的新能源汽車自燃來自于極為嚴(yán)重的交通事故和車內(nèi)電器設(shè)備的不當(dāng)改裝,在近千度的高溫炙烤下,鋰電池才終被引燃、發(fā)生爆炸。

因此,對于車主來講,目前市場上的新能源汽車的鋰電池總體是十分安全的。

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