鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1144次 | 2018年05月05日
如何更好解決鋰電池不一致的危害
電芯性能的不一致,都是在生產(chǎn)過程中形成,在使用過程中加深。同一個(gè)電池組內(nèi)的電芯,弱者恒弱,且加速變?nèi)?。單體電芯之間參數(shù)的離散程度,隨著老化程度的加深而加大。
動(dòng)力鋰電池,已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了電動(dòng)汽車電源江湖老大的地位。使用壽命長,能量密度高,還極具改進(jìn)潛力。安全性可以改,能量密度可以繼續(xù)上升。在可預(yù)見的時(shí)間里(傳說大約2020年左右)就可以趕上燃油車的續(xù)航能力和性價(jià)比,步入電動(dòng)汽車的第一個(gè)成熟階段。然而鋰電池也有鋰電池的煩惱。
1:為什么鋰電池多數(shù)都是小個(gè)子
我們看到的鋰電池,圓柱電池,軟包電池、方形電池,一般都長相清秀,完全找不到傳統(tǒng)鉛酸電池那樣的大塊頭,這是為什么?
能量密度高,鋰電池往往不敢設(shè)計(jì)成大容量。鉛酸電池的能量密度在40Wh/kg左右,而鋰電池,已經(jīng)超過150Wh/kg。能量集中度提高,對安全性的要求水漲船高。
首先,單只能量過高的鋰電池,遇到意外,引發(fā)熱失控,電池內(nèi)部急劇反應(yīng),短時(shí)間內(nèi),過多的能量無處釋放,是非常危險(xiǎn)的。尤其在安全技術(shù),管控能力發(fā)展還不夠充分的時(shí)候,每只電池的容量都應(yīng)該克制。
其次,被鋰電池殼體包裹起來的能量,一旦出現(xiàn)意外,消防員、滅火劑無法觸及、無能為力,只能在發(fā)生事故時(shí)隔離現(xiàn)場,任事故電池自行反應(yīng),能量燃盡為止。
當(dāng)然,出于安全考慮,當(dāng)前的鋰電池已經(jīng)設(shè)計(jì)了多重安全手段。拿圓柱電池為例。
安全閥,當(dāng)電池內(nèi)部反應(yīng)超出正常范圍,溫度上升,并且伴隨生成副反應(yīng)氣體,壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值,安全閥自動(dòng)開啟,泄掉壓力。安全閥打開的一刻,電池完全失效。
熱敏電阻,有的電芯配置熱敏電阻,一旦出現(xiàn)過流,電阻在達(dá)到某一個(gè)溫度以后,阻值陡增,所在回路電流下降,阻止溫度的進(jìn)一步升高。
熔斷器,電芯配備具有過流熔斷功能的熔絲,一旦出現(xiàn)過流風(fēng)險(xiǎn),電路斷開,避免惡性事故的發(fā)生。
2:鋰電池一致性問題
鋰電池不能做成一大只,只好把眾多小電芯組織起來,大家勁往一處使,精誠合作,也能帶著電動(dòng)汽車飛起。這時(shí)候,就需要面對一個(gè)問題,一致性。
我們?nèi)粘5慕?jīng)驗(yàn)是,兩節(jié)干電池,正負(fù)極連接起來,手電筒就能發(fā)光,有誰管它一致不一致的事情。而鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用,情形卻并非如此簡單。
鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一致。不一致的電芯串并在一起使用,會(huì)出現(xiàn)如下問題。
容量損失,電芯單體組成電池組,容量符合“木桶原理”,最差的那顆電芯的容量決定整個(gè)電池組的能力。
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