作者:帕吉怕不怕
自燃就是电池电芯发生了热失控,剧烈的化学反应快速传到给其他电芯,导致的热蔓延/热扩散
防止自然最重要的基础,就是提高电池材料的稳定性
三元锂电池正极材料主要是高镍的层状氧化物,通过热重曲线可以看到,尽管含镍量不同,三元材料放热峰值不一样,但大都比较集中在温度较低的200~300度
而磷酸铁锂的热重-质谱分析曲线,可以看到,磷酸铁锂的放热峰值大于430度
以上材料的差异,是磷酸铁锂电池稳定性高于三元锂的基础
通过针刺试验,也可以看到,磷酸铁锂确实能通过针刺试验,特别是比亚迪的刀片电池,稳定性更好
但是,但是,以上的磷酸铁锂安全性更好,只是相对更好,并不是绝对安全,绝对不自燃,当温度高于430度,磷酸铁锂还是有自然的可能性,这是材料的基础属性决定的
甚至于国家法律的强制规定,都没有要求车企保证电池用不自燃,而只是要求“5 分钟内不起火不爆炸”的底线安全
2021 年 5 月发布的新国标 gb 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中,特别增加了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在 5 分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。
有没有更安全的方案呢,肯定有
单从安全性上讲,固态电池,特别是采用氧化物固态电解质的固态电池,由于其材料主要是钙钛矿、石榴石型、nasicon、lisicon、lipon等无机物电解质,其机械特性和化学稳定性都非常好,固态电池基本可以从材料的根本上解决电池自燃问题
国内固态电池的发展,确实如火如荼,比如赣锋锂业、卫蓝新能源、清陶能源、高乐股份等一批上市公司都在进行相关产业布局
如果单从专利上看,目前除中国外,日、韩也在积极布局固态电池
至于谁先真正的在产业层面跑出来,暂时还看不出来,只有时间能证明
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