登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
锂离子电池安全与否,归根到底取决于电池能否避免热失控。
当电池温度过高或充电电压过高时,比如出现碰撞、短路和过充,负反应就会被引发。
此时电池内的热量如果得不到及时疏散,就会引起电池内温度和压力急剧上升。
想要提高电池的安全性,需从三个层面入手:材料、单体、系统。
80多例
2011年—2018年9月间,我国电动乘用车事故达80多例
35%
其中35%由电池内部短路引发
16%
充电中的问题,如过度充电,占16%
18%
另有18%事故由机械外力引发,如碰撞
从333型到523型再到811型,市面上镍钴锰三元电池的正极材料比例越来越“失衡”,电池的能量密度越来越高,里程越来越长,安全问题却也频现,成为动力电池发展过程当中绕不过的一座“大山”。
烟雾、火灾甚至爆炸,都是最常见的锂离子电池事故特征,而这些故障的根源大都来自于电池热量的“失控”。如何将电池内的热管理工作做好,为电池中的热量分子们戴上“紧箍咒”,已成为未来解决动力电池安全的必答题。
电动汽车自燃事故频发
电动汽车事故俨然已不是什么新鲜事。1月30日,长沙市雨花区鑫天佳园小区5栋架空层处,一排正在充电的电动车突然起火,7辆电动车瞬间被烧成骨架。对此,充电桩公司维护工作人员翁师傅认为,“可能是电动车自燃引起的,因为充电桩有自动断电关闸的功能。”2018年8月,该小区安装了两台智能充电桩,每天都有几十台车在此充电。
时值寒冬,动力电池尚且“控制”不住自己燃烧的“心”,在火热难挡的盛夏就更“难以自制”了。据不完全统计,在2018年8月,仅半个月的时间内就发生了6起电动汽车起火事件:8月19日,深圳一辆微型电动面包车在充电过程中起火;8月22日,山东聊城一辆快递电动货车着火;8月25日,成都一辆威马EX5在威马汽车研究院园区内发生自燃;8月26日,安徽铜陵一辆安凯电动客车在路边起火;8月28日,一辆正在充电的厢式电动车起火;8月31日,广州街头一辆力帆650EV起火……
动力电池的自燃“属性”令人不得不对新能源汽车的安全性打上一个“问号”:动力电池到底因何而自燃?中国汽车技术研究中心首席专家王芳提供的数据显示:2011年—2018年9月间,我国发生的电动乘用车事故达80多例,其中35%是由电池内部短路引发的;16%则是在充电过程中出现的,比如过度充电;18%为机械外力因素的影响,如碰撞;还有3%为进水;剩下的则是由不明原因造成的。
电池热失控是“罪魁祸首”
“锂离子电池安全与否,归根到底取决于电池能否避免热失控。”武汉大学教授艾新平介绍,在锂电池中,除了我们熟知的正常充放电反应外,还存在着潜在的负反应。在电池的正常温度和正常电压范围内,不会发生这些负反应;但当电池温度过高或充电电压过高时,比如碰撞、短路和过充,这些负反应就会被引发。此时电池内的热量如果得不到及时疏散,就会引起电池内温度和压力急剧上升。
“温度越高,电池负反应的反应速度就越大,最终导致电池进入一个无法控制的自加温状态,也即热失控状态。它是导致电池发生爆炸和燃烧的主因。”艾新平进一步解释。
“在电池正常放电的情况下,我们通过测量不同充放电倍率下的物理产热现象,发现电池运作所产生的热量如果不及时导送出去,就会使电池体系温度升高,引起电池的化学反应,最后造成电池的失控。”中国科技大学教授孙金华对此持相同观点。
据了解,目前市面上能被工业化应用的电池种类主要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元等,其主要区别就在于所使用的正极材料不同。“采用不同的正极材料,锂离子电池的安全性就不同。”艾新平解释,这是由于正极在电池中所占的质量比是最大的,常规来说放热量也是最大,“因此正极材料的选择对电池的安全性影响非常大。”
三个层面进行热管理
“要提高电池的安全性,需从三个层面入手。一是材料层面,二是单体层面,第三个层面是系统层面。”艾新平介绍,在材料层面,要重点提高材料和界面的热稳定性,降低其产热量;在单体层面,除优化电池热设计外,更重要的是发展热保护技术,如PTC电极、热关闭隔膜等;在系统层面,则需重点开展隔热设计,防止热扩展。
研究表明,在对电池系统的热分析中,磷酸铁锂的热稳定性从材料上来讲是最好的。“电池的安全性首先取决于自身材料的安全性。”上海交通大学特聘教授马紫峰指出,要增加电池的安全性,高能量的电池就可能需要在系统设计当中加入特定的保护装置,比如说冷却系统、防爆系统等。
在单体层面,除了常规的热安全设计外,更重要的是要建立单体自激发热保护。“让单体能根据自身感受的温度,调整自己的电流输出或功率输出。电池如果可以关闭反应,其产热也就终止了。”艾新平指出,PTC热敏电阻材料的一个重要特征就是温度升高到一定程度时,该材料就会从一个良好的导电态变成绝缘态,这将是单体热保护技术中的重要路径之一。
除材料和单体的影响,系统也是电池安全性热管理中不可缺失的一环。“在系统中,对电池状态的估计非常重要,要用数学模型将其精确描述出来,并与电池的模型中的材料化学体系对应起来。”马紫峰表示。
“提高材料或界面的热稳定性,开发单体自激发热保护技术,以及系统热扩展防范技术,可有效改善电池系统的安全性,未来需加强研究。”艾新平表示,电池的安全性问题将伴随电池比能量提高而变得愈加严峻,但不应由此否定动力电池技术路线和发展趋势,正确面对并积极探索一些新的安全性技术,以促进电池技术进步。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,11月17日,宁德时代首席科学家吴凯在世界青年科学家峰会上透露,宁德时代第二代钠离子电池已经研发完成,能够在零下40度的严寒环境中正常放电,这意味着电池可以大规模在极严寒地区应用,预计2025年上市。宁德时代第一代钠电池已于2021年发布,具有高能量密度和良好低温性能,宁德时
北极星储能网获悉,近日,经深圳市市场监督管理局批准的《生产经营单位锂离子电池存储使用安全规范》(DB4403/T508—2024)(以下简称《规范》)发布,将于2024年11月1日正式实施。该《规范》由深圳市应急管理局制定并归口,深圳市电池行业协会、欣旺达电子股份有限公司等单位参与编写,明确了锂离子电
11月15日,财政部税务总局调整出口退税政策,明确将光伏、电池、部分非金属矿物制品的出口退税率由13%下调至9%。其中附件显示,锂离子电池、锂电池组、全钒液流电池都在此范围。原文如下:关于调整出口退税政策的公告财政部税务总局公告2024年第15号现就调整铝材等产品出口退税政策有关事项公告如下:
北极星电池网获悉,10月30日,位于美国密苏里州弗雷德里克敦的一家大型电池回收厂发生爆炸。据悉,火灾是在CriticalMineralRecovery拥有的一家锂离子电池加工厂引发的,报道显示没有人员伤亡。该公司网站显示,这座工厂占地225000平方英尺,主要用于回收来自全球电池制造商、汽车OEM、电池经销商、回收
11月11日,工信部发布电子行业54项行业标准报批公示,其中包括《储能用钛酸锂锂离子电池电性能规范》、《锂离子电池管理系统技术规范》、《电力系统用压接式绝缘栅双极晶体管(IGBT)门类规范》、《便携式光伏组件》、《锂离子电池电解液中金属杂质含量测试方法》等标准。原文如下:电子行业54项行业标
虽然2024年以来钠离子电池热度相较前两年有所降温,但依然备受资本关注。据高工产业研究院(GGII)不完全统计,2024年前三季度国内共有23家钠离子电池领域企业进行26轮融资,同比减少近一半。但与同为新技术的固态电池相比,钠离子电池行业融资轮数约为同期固态电池领域融资轮数的两倍(2024年前三季度
2024年10月,国际航空运输协会(IATA)发布了第66版DGR(危险品规则),从2025年1月1日起,第66版IATA危险品条例(DGR)和第12版锂电池运输条例(LBSR)正式生效。2026年1月1日起,航空运输时,与由锂离子电池供电的设备和车辆包装在一起的锂离子电池将需要在电池处于较低的充电状态下进行航空运输。这些变
近期,澳大利亚新南威尔士州(NSW)公平交易部宣布,从2025年2月起,将对用于电动移动设备中的锂离子电池实施新的强制性安全标准。这些标准旨在通过降低这些产品相关的火灾风险来增强消费者安全。具体来说,以下电动移动设备及其使用的锂离子电池现在被视为2017年《燃气和电力(消费者安全)法》下的“
北极星储能网获悉,11月7日,浙江杭州市经信局(市数字经济局)发布关于市政协十二届三次会议第412号提案的答复。文件提到,当前杭州明确重点发展方向。其中绿色能源产业生态圈“建圈强链”的重点聚焦在储能、光伏、风电、节能环保4条产业链。2023年,全市储能规上企业40家,实现产值279.2亿元,同比增
10月31日,浙江丽水遂昌县发布《遂昌县关于培育发展未来产业的实施意见》(遂政办发〔2024〕11号),其中提到,重点发展五个具有基础优势的未来产业,分别是高端金属材料,精细化工,新型储能,先进装备及零部件,元宇宙。抢抓新型储能万亿级风口,以现有龙头企业为引领,加快提升电化学储能技术性能,
北极星储能网获悉,10月21日,北京市房山区人民政府发布北京卫蓝高性能固态锂离子电池量产建设项目于近日开工。消息显示,北京卫蓝高性能固态锂离子电池量产建设项目位于窦店镇新城组团FS00-0308街区0030地块,总建筑面积约为11.23万平方米,包含12栋建筑单体。一期项目总建筑面积约为4.2万平方米,重
从10月投资项目来看,电池项目占比依旧过半,但投资总额及项目平均投资额均大幅下降,且以初创企业及二三线企业为主,国内产业链企业投资热情已大幅消退,对待扩产态度愈发谨慎。中汽协数据显示,进入十月,国家以旧换新政策对汽车消费拉动效应明显,多地车展与促销活动如火如荼,企业新车型密集投放,
北极星储能网讯:11月14日,国家市场监督管理总局公示《保时捷股份公司收购瓦尔塔股份公司股权案》,公示期为2024年11月14日至2024年11月23日。公示期结束,似乎也意味着这家全球知名车企即将进入储能领域!公示信息显示,9月21日,保时捷股份公司、MTC、瓦尔塔股份公司(Varta)签署交易协议,保时捷
初冬,阳光洒在湖北省武汉市东湖新技术开发区,来自五湖四海怀揣梦想的年轻人在这里汇聚,播下创新的种子。武汉东南部的东湖新技术开发区有“中国光谷”之称,武汉产业创新发展研究院就坐落于此。11月5日下午,习近平总书记到武汉产业创新发展研究院考察。他强调,实现高水平科技自立自强、发展新质生
宁德时代正就在欧洲建立电池回收业务进行谈判。“既然我们已经在这建厂了,我们也希望能同时打造一个从电池制造到回收的闭环。”宁德时代地区运营主管JasonChen在接受采访时表示,公司正在与包括匈牙利在内的欧洲各国政府讨论可能的电池回收业务厂址。在过去几年里,宁德时代曾多次提及在欧洲布局电池
北极星储能网获悉,11月15日,重庆太蓝新能源有限公司股东信息发生变化。新增国资兵器新动能(安徽)股权投资基金合伙企业(有限合伙)和西安智造创新产业投资合伙企业(有限合伙)为股东,注册资本由约593万人民币增至约623万人民币。据了解,重庆太蓝新能源有限公司专注于新型固态锂电池及关键锂电材
北极星储能网获悉,在努力争取救助资金失败后,瑞典电池制造商Northvolt在美国申请破产保护。该公司周四在一份声明中表示,将根据破产法第11章寻求重组,获得约2.45亿美元的新融资。Northvolt在文件中表示,Northvolt将在重组期间继续照常运营,公司拥有约3000万美元的可用现金,但背负58.4亿美元的债
北极星储能网获悉,11月21日消息,本田公布了其位于日本栃木县樱市全固态电池示范生产线。本田将在这条示范线上进行技术验证、构建量产工艺、确定电芯的基本配置。目前该示范线的关键设备已安装完毕,将于2025年1月开始生产。项目投资金额约约430亿日元。据了解,Honda全固态电池的生产工艺在以往的液
北极星储能网获悉,据英国《金融时报》报道,欧盟正在制定一项计划,要求中国公司必须在12月开始的10亿欧元电池赠款招标中建立欧洲工厂并分享技术知识,即让中国公司放弃知识产权,以换取欧盟的补贴。这些计划最初将适用于在欧盟建立电池工厂的中国公司,以后可能扩大至其他享补助的绿色产业。这些计划
北极星储能网获悉,11月19日,中技能源集团股份有限公司发布对外投资设立全资子公司的公告。公告显示,拟成立全资子公司深圳金蜂能源有限公司(暂定名),注册资本为人民币3,000,000元,法定代表人为熊炯。经营范围包括:新兴能源技术研发、电动汽车充电基础设施运营、新能源汽车换电设施销售、集中式快
北极星储能网获悉,11月18日,海南省新闻办公室召开《海南省低空经济发展三年行动计划(2024-2026年)》新闻发布会。省发展改革委副主任江洪介绍了《行动计划》的主要内容,并会同相关厅局回答记者提问。《行动计划》提出“以保障服务飞行、以应用带动制造、以创新推动发展”的一个核心发展思路。制定
北极星储能网获悉,11月20日,上海先惠自动化技术股份有限公司披露签订日常经营重大合同公告。公开自7月6日起,与宁德时代及其控股子公司签订的一系列订单,金额合计约为人民币7.25亿元(不含税)。公告显示,与先惠技术签订合同的公司有:宁德时代新能源科技股份有限公司、ContemporaryAmperexTechnol
在当今快速发展的新能源领域,储能技术的安全性与可靠性成为了行业内外关注的焦点。正泰电源,作为新能源领域的佼佼者,一直致力于研发更安全、高效的储能系统解决方案。其中,液冷储能PACK凭借其出色的安全性和可靠性,在市场上赢得了广泛的认可。为了进一步验证正泰电源液冷储能电池的安全性,我们进
锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长等优点在储能领域得到广泛应用。但锂电池热失控引发的火灾爆炸事故频发,已成为制约其大规模推广的关键瓶颈。本文拟对锂电池热失控机理进行深入分析,并探讨提升其安全性能的改善策略,重点介绍首航PowerMaster集中储能系统产品中采用的先进液冷电池舱技术。锂离子电
北极星储能网获悉,近日,应急管理部四川消防研究所发布大容量锂离子电池储能系统热失控火灾模拟试验平台公开招标。招标文件显示,该实验平台包括多方式热失控触发系统、多参数数据采集系统、多组分气体采集及分析系统、多维度安全防护系统,要求在确保试验平台安全性的前提下,满足对不同层级(模组、
北极星电池网获悉,7月23日,中伦新材公告称,拟为高性能膜材生产基地项目追加投资20.1亿元,较此前总投资翻了四倍。中伦新材表示,预计将在原有基础上新增产能,并配套新建科创大楼,加大研发投入。据悉,高性能膜材生产基地项目建设地点位于福建省厦门市海沧区,项目实施主体为厦门长塑实业有限公司
本文亮点:1.目前对于液冷储能电池包在极限环境下的热适应性研究较少,而这方面恰恰是储能电站面临的重要困难之一,本文所研究的极限环境热适应性应具有较高价值;2.目前对于已经投产实用的液冷锂离子电池包所做的全周期热测试研究较少,本文较完整地提供了该实验数据,可以供相关行业内研究人员参考。
国家市场监管总局网站11日消息,日前,保时捷(中国)汽车销售有限公司根据《缺陷汽车产品召回管理条例》和《缺陷汽车产品召回管理条例实施办法》的要求,向国家市场监督管理总局备案了召回计划。从2023年10月16日起,召回生产日期在2022年9月22日至2023年8月3日期间的部分进口Taycan系列汽车,共计2570
图原位精准解耦电池热失控温度和压力变化规律实现提早预警在国家自然科学基金项目(批准号:62035006、U2033204)等资助下,暨南大学郭团研究员和中国科学技术大学王青松研究员团队在锂离子电池热失控光纤检测早期预警领域取得重要成果。研究成果以“基于先进光纤传感技术的商用锂离子电池热失控原位监
北极星储能网获悉,6月21日,在国务院政策例行吹风会上,工信部副部长辛国斌表示,针对我国新能源汽车全面市场化发展还存在着不均衡不充分的问题,工信部将会同相关部门,进一步强化政策支持。一是提升产品供给质量。支持开展高安全全气候动力电池、热泵空调、整车热管理等技术攻关,提升动力电池热失
北极星储能网获悉,2023年4月20日,西安雁塔区发生一起极氪001过火事件。事发时车上无人员,火情也未造成任何人员伤亡。极氪回应表示,根据目前掌握的信息,发生火情时,车辆的动力电池处于安全状态,未发生热失控,初步排除动力电池引发事故。火情后现场情况显示,车辆仅前备舱过火,乘员舱、底盘及动
4月18日,2023第二十届上海国际汽车工业展览会在国家会展中心(上海)盛大开幕。蜂巢能源携高安全电池系统解决方案龙鳞甲电池、短刀电芯等重磅产品亮相。这是龙鳞甲真包首次公开亮相,也是蜂巢能源首次在大型展会上针对不同应用场景,对外展示全新一代电池系统解决方案。蜂巢能源董事长兼CEO在车展期间
本期预览本文以杭州仰仪科技有限公司的BAC-420A大型电池绝热量热仪为例,从电池热失控实验的主要操作流程入手,简要说明各个步骤的操作要点和合格性判定方法,保障用户最终获取有效的实验数据。前言为了确保锂离子电池的安全使用,需要获取电池热失控特征参数作为电池热管理系统的设计输入,实现对电池
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!