動力鋰離子電池的安全性

       鋰離子電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于移動電話、筆記本電腦和其他小型便攜電子設(shè)備，由于它們使用的鋰離子電池容量小(1-2A·h以下)，又大部分是單體電池使用，其電池的安全問題不太突出。即使這樣，近年來，因為安全問題，日本索尼公司從全球招回約百萬只筆記本電腦用電池。手機電池爆炸起火事件也偶有發(fā)生。將單體電池容量10A·h甚至100A·h的鋰離子電池用于電動自行車、純電動車、混合電動車和電動工具等作為動力電源使用，安全問題更引起全球的關(guān)注。安全性是動力鋰離子電池的基本要求，動力鋰離子電池按照其在動力輸出時的性能差異，可以簡單劃分為能量型和功率型。能量型動力電池通常具有比較大的容量，能夠為用電設(shè)備提供比較持久的能源供給，常常用于純電動車、中度或重度混合動力電動車，此種電池的總能量在整車的能源配置中占據(jù)較大的比例，常常超過10KW。這樣不僅可以部分吸收車輛制動回饋的能量，而且可以提高車輛純電動模式運行時的續(xù)駛里程，降低污染物的總排放。功率型動力電池的容量通常比較小，可以為用電設(shè)備提供瞬間大電流供電，主要用于電動工具和混合電動車中吸收制動回饋的能量，同時為車輛啟動、加速過程提供瞬間的額外補充能量。
       一般情況下，鋰離子電池儲存的總能量和其安全性是成反比的，隨著電池容量的增加，電池體積也在增加，其散熱性能變差，出事故的可能性將大幅度增加。對于手機用鋰離子電池，基本要求是發(fā)生安全事故的概率要小于1/106，這也是社會公眾所能接受的最低標(biāo)準(zhǔn)。而對于大容量鋰離子電池，特別是汽車等用大容量動力鋰離子電池，安全問題尤為突出，也一直是研究的熱點。但隨著大容量鋰離子電池的深入研究和應(yīng)用，其過充電、短路等濫用時的安全問題逐漸突出，已成為動力鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用時必須攻克的技術(shù)難題。動力電池的工作條件苛刻，主要的安全問題是電池自身爆炸、燃燒、電池漏液和電池組導(dǎo)致的電火。引起電池安全問題的原因很多，主要集中在過充電、內(nèi)外部短路以及電池組使用過程中落后電池的安全隱患。
       安全性是阻礙大容量鋰離子電池實用化的主要障礙之一。
       隨著鋰離子電池的發(fā)展，原材料的發(fā)展，鋰離子電池的安全性有了突破性進展。目前10-100A·h的動力鋰離子電池、電池組按行業(yè)安全測試標(biāo)準(zhǔn)均有通過。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。隨著材料科學(xué)和制造工藝的進步，采用具有較高熱穩(wěn)定性能的電極材料，選擇含有阻燃劑或過充電保護添加劑的電解液，設(shè)計良好的散熱結(jié)構(gòu)和電池保護電路和管理系統(tǒng)都有利于提高鋰離子電池的安全性，所以大容量動力鋰離子電池的安全問題有望得到解決。文章來源：深圳市沃爾德電子