锂离子动力电池组在新能源汽车领域安全性的分析

来源：存能电气  日期：2019-12-02 14:36  浏览量：次

　　锂离子动力电池组在新能源汽车领域安全性的分析。为保证国家能源安全并有效降低碳排放量，新能源汽车已经成为中国规划中大力培育和发展的战略性新兴产业之一，锂离子动力电池是新能源汽车的主体也是重要动力来源，锂离子动力电池的安全性是新能源汽车发展过程中首先要考虑和解决的问题。

　　锂离子动力电池组在新能源汽车领域安全性的分析

　　未来新能源汽车将主要锂离子电池作为动力电池已是一个明确的方向，汽车动力锂离子电池很快会超越既有市场成为市场主流，新能源汽车将成为动力锂离子电池产业的发展注入强劲动力，据专业机构估计，到2020年，我国新能源汽车领域市场规模有望达到2880亿元。

　　在新能源汽车领域，锂电池动力电池由于具备相对较高的能量密度、输出功率等特点得到越来越广泛的应用，但锂离子动力电池的性能及寿命会随着不断地使用而衰减，更重要的是在不同的使用环境下会有不同的状况，寒冷低温下容易出现比容量低、衰减严重等现象，高温下存在热失控导致自燃自爆的隐患。

　　以热失控为特征的锂离子电池系统的安全性事故时有发生，困扰着电动汽车的发展，大容量、高电压的锂离子动力电池系统的安全性是一个新的问题，只有对安全性问题进行深入的分析研究，才能顺利解决。

　　影响锂离子动力电池安全性的因素

　　1、材料稳定性

　　锂离子动力电池在一些滥用状态下，会导致电极和有机电解液之间的强烈作用，这些反应产生的大量热量如不能及时散到周围环境中，必将导致电池内热失控的产生，最终导致电池的燃烧、爆炸，因此正负电极、有机电解液相互作用的热稳定性是制约锂离子电池安全性的首要因素。

　　2、碰撞造成的燃烧

　　正如充电宝剧烈撞击会自燃一样，动力电池遭受撞击同样会自燃，对于锂离子动力电池来讲，激烈碰撞所带来的严重形变会造成锂离子动力电池内部短路，电池所具备的能量将一口气从短路点释放出来造成局部升温，进而引起正负电极、电解液分解，形成热失控。

　　3、电池设计对安全性的影响

　　①电池能量密度很高会发生热失控反映，放出很高的热量容易导致不安全行为发生；

　　②锂离子动力电池由于采用有机电解质体系，有机溶剂是碳氢化合物，在4.6V左右易发生氧化，并且溶剂易燃，若出现泄漏等情况，会引起电池着火甚至燃烧、爆炸；

　　③锂离子动力电池过冲电反应会是正极材料结构发生变化而使材料具有很强的氧化作用，使电解液中溶剂发生强烈氧化，并且这种作用是不可逆的，反应引发的热量如果积累会存在引发热失控的危险。

　　4、电芯材料选择和评估

　　电芯的性质和安全在很大程度上由电芯材料的选用决定，如果在选用电芯材料时没有对原材料进行深入的评估，必然会在第一阶段就造成电芯安全性的不足，尽量选择电位和电解液电化学窗口相匹配的、反应放热较少的材料，用以提高电芯安全性。

　　锂离子动力电池的安全性能决定了其在新能源汽车领域的市场和未来，为了保证新能源汽车的安全，各个企业需要不断通过改进工艺和技术提高锂离子动力电池电芯的安全性，需要针对动力电池系统不断进行结构优化和设计分析。另外，使用者同样需要正确使用动力电池系统，杜绝机械滥用、热滥用和电滥用以保证电池的安全可靠性。