动力锂离子电池的安全性控制

2012/12/27 10:03:03

动力锂离子电池的安全性控制
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等优点，是新能源汽车发展的核心。但由电池系统引发的电动车安全事故，使得锂离子电池在电动车上的应用受到质疑。因此，全面提升动力锂离子电池的安全性，成为行业的重要课题。
动力锂离子电池的安全性是一项系统工程。在电池制造的安全性方面，四大关键材料— 正极、负极、隔膜和电解液，电芯的制造工艺和电池包的成组技术，以及电池管理系统（BMS）等，都必须符合安全性要求。此外，从电池的测试和评估的角度来看，还包括电池的滥用安全性和现场失效安全性。
电池的滥用安全性主要通过穿刺试验机的穿刺、短路试验机的短路测试、挤压试验机的挤压试验、跌落试验机的跌落试验、过充过放防爆试验、热冲击等方式来测试。但目前众多的标准并不能消除人们的担忧，即使是通过了标准检验的产品也存在安全隐患，因为电池滥用安全性的测试均不能完全反映动力电池发生安全事故的情况。
电池的现场失效安全性是难以预测及评估的。产生电池现场失效的基本原因是内短路，继而引发热失控。目前还没有找到一种测试方法可以完全模拟动力电池内部短路产生的安全性问题，因此现场失效安全性的评估是锂离子电池研究领域的一大挑战。
目前通过关键材料的改性和添加，在电池热失控演变过程的初期，抑制并减缓放热反应，采用控制电池温度升高的策略，可以在一定程度上控制现有动力电池的热失控。要想进一步提升动力锂离子电池的安全性，还需要对电池的热失控微观过程进行更加深入的分析。