发展固态锂电池,正负极材料改进以后,
用固体锂进一步提高,然后到锂硫。
从原材料纳米级直到电池包纳米级,
整个电池系统是交叉学科的复杂系统。
电池安全包括化学安全,
机械安全,功能安全。
电池安全是一个系统工程。
提高能量密度,安全性就会下降,
所以一定要系统地看问题。
为什么对动力电池进行针刺实验呢?
因为针刺实验是模拟电池短路的情况,
所以要进行针刺实验,
这是非常大的挑战。
动力电池不但要考虑电池单体,
还要考虑整体,
所以电池包作为一个整体
应该也要承担责任。
整个电池包涉及机械结构安全性、
电气安全性、热管理安全、BMS的监控,
电池的BMS跟充电管理配合,
每一次充电检测电池一次,
是双向共赢的。
锂离子安全性问题、分析和对策。
电池发热—隔膜熔断—电池短路
—温度升高—燃烧爆炸的链条,
怎么应对呢?
应当减少电池发热量,
提高隔膜耐热的温度
和降低电解液的可燃性。
电池发热的话,热源哪里来的呢?
电池工作产生的焦耳热量、
电池材料不稳定产生的热量、
电解液与电池内部之间产生的反应的热量、
电池制作缺陷产生的热量。
电池材料不稳定产生的热量热源就是正极材料、
负极材料、不稳定分解的放热,怎么应对呢?
通过掺杂、表面改进、减少发热量等等。
还有电池的内部短路、离子迁移产生的热量,
怎么应对呢?减少电池的内部电阻。
陈清泉:动力电池安全性
陈清泉:动力电池安全性
电池制造产生的热量怎么处理呢?
热源是因为电池极片制作不均匀,
导致局部电阻过大产生,局部温度过高,
电池设计不合理,电池内部发热大于散热。
怎么解决呢?
合理设计电池结构,
制作没有缺陷的极片。
陈清泉:动力电池安全性
陈清泉:动力电池安全性
锂离子动力电池的安全对策,
减少电池发热量,
采用高耐热性全陶瓷隔膜,
降低电解液的可燃性,
当然用固体最好了。
动力电池技术迅速发展,
电池新原理、新技术、新材料层出不穷,
锂离子电池、高能锂离子电池、
锂聚合物电池、固态锂离子电池、
钠离子电池、水系锂离子电池、
水系锌离子电池、水系钠离子电池、锂硫电池、
硫—锂离子电池、钠硫电池等等,
所有这些东西都是化学的。
化学反应有两个毛病:
一是化学反应需要时间,
所以充放电需要时间;
二是化学反应有不安全性的问题。
超级电容没有化学问题,
是物理的,充电快、放电快,
可惜能量密度很低。
但是如果研发量子物理电池,
可以提高能量密度。