妳知道什麽是鋰離子電池嗎？
首先糾正壹個說法，很多人認為鋰電池是鋰離子電池的簡稱，其實是壹個誤解。鋰電池的真正身份是以鋰金屬為負極的原電池。它的起源可以追溯到愛迪生。但金屬鋰由於化學特性活潑，容易燃燒爆炸，已不再廣泛使用。
電動汽車上的現代藍已應用高能聚合物鋰離子電池，容量為16.4kwh，聚合物鋰離子電池是由液態鋰離子電池發展而來的新壹代高比能量電池。在與液態鋰離子電池相同的容量下，聚合物鋰離子電池具有體積更小、重量更輕、工作範圍更廣、使用壽命更長的優點。更重要的是，它的電解液是固體或凝膠，不存在液體電池電解液泄漏造成的危險。
◆誤差修正:
誤解:鋰離子電池也有“記憶效應”，需要完全充電和放電來激活電池容量。
更正:“記憶效應”是鎳鎘和鎳氫電池的“專利”。其原理是充放電不完全導致結晶，鋰離子電池幾乎不會產生這種效果。然而，雖然鋰離子電池不存在“記憶效應”，但隨著使用時間的增加，鋰離子在正負極上的空腔結構會逐漸塌陷和堵塞。化學上，正負極材料的主動鈍化通過副反應導致其他穩定化合物的形成，從而導致可移動鋰離子的減少，這些都體現在電容的降低上。
完全充放電會降低鋰離子電池的壽命！直觀上可以理解為，過放電會導致負極碳中鋰離子的過度釋放，導致其片層結構的坍塌，過充電會迫使過多的鋰離子進入負極碳結構，使部分鋰離子無法釋放。
電池說明書中提到的“壹個月充放電壹次”並不是為了消除“記憶效應”。鋰離子電池通常配備有管理芯片，其中包含壹系列寄存器，如存儲容量、溫度、充電狀態和放電次數。這些值在使用過程中會逐漸變化。“妳應該壹個月左右充放電壹次所有數據”指令的主要作用應該是修正這些寄存器中不合適的值，使電池的充電控制和標稱容量與電池的實際情況相匹配。
鋰離子電池的廣泛應用
●鋰離子電池的廣泛應用
◆日產淩風
“日產聆風純電動汽車”
淩風是日產推出的純電動零排放汽車。它由堆疊式緊湊型鋰離子電池驅動，電池容量為24千瓦時，最大輸出功率為90千瓦。充滿電後可達到160公裏的續航裏程。此外，淩峰提供多種充電方式。如果在家裏給淩風充電的話，給車充滿電需要8個小時。如果在快充站充電，只需要30分鐘就能充80%的電。
◆奔馳S400混合動力
“梅賽德斯-奔馳S400混合動力車”
奔馳明確表示，S400是車廠首款使用鋰電池的大規模量產車型。它由35個電池組成，可以提供19 kW的輸出功率和6.5安培小時的容量。體積小，可以直接放在發動機艙內。
◆雪佛蘭伏特
“雪佛蘭沃藍達增程電動車”
“沃藍達的“T”鋰離子電池組”
與很多電動汽車和混合動力汽車不同，沃藍達采用了擴展程序設計，可以通過汽油發動機發電並給電池充電來可靠地驅動車輛，也可以僅依靠電池運行。Volda的電池組是由通用汽車公司和美國LG化學公司聯合開發的鋰離子電池，容量為16 kWh。然而，由於碰撞測試三周後自燃，據報道，通用汽車將改用磷酸鐵鋰電池。
◆比亞迪E6
“比亞迪E6純電動汽車”
比亞迪E6電動車采用磷酸鐵鋰電池組，續航裏程可達300公裏。E6的電池組很有意思。只要家裏有足夠的電線負載，直接插上220v家用電就可以充電，充滿電時間大概在7-8小時左右。使用專用充電設備，15分鐘即可充滿80%。
磷酸鐵鋰電池，事故機理和標準
●磷酸鐵鋰電池是以正極材料命名的鋰離子電池。
鋰離子電池的正極材料有很多，如鈷酸鋰、錳酸鋰等。但由於種種缺點，逐漸被磷酸亞鐵鋰取代。磷酸亞鐵鋰是目前最受歡迎的正極材料。
磷酸鐵鋰電池是以正極材料命名的鋰離子電池。所有鋰電池的結構和工作原理大致相同。磷酸鐵鋰電池以磷酸鐵鋰為電池正極，通過鋁箔與正極相連，中間有聚合物隔膜將正極和負極隔開，但鋰離子Li+可以通過，電子e-不能。由碳制成的電池負極通過銅箔與電池負極連接。電池上下兩端之間是電池的電解液，電池由金屬外殼密封。磷酸鐵鋰電池充電時，正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移；在放電過程中，負極中的Li+離子通過隔膜遷移到正極。
比亞迪稱其產品為鐵電池有兩個原因。壹方面，有壹種說法是鐵電池可以分為高速鐵電池和鋰鐵電池，所以理論上這個名字怎麽強調都不過分。另壹方面，目前磷酸鐵鋰化合物的專利只有A123、Phostech和Aleees持有。不是所有人生產的電池都能叫磷酸鐵鋰電池，所以叫鐵電池。但比亞迪的電池本質上是鋰離子電池。
◆真鐵電池
真鐵電池是以穩定的高鐵酸鹽為正極，以鋅、鋁、鐵、鎘、鎂為負極，通過它們之間電子的運動進行充放電的電池。目前還沒有廠商宣稱能夠將鐵電池大規模投入實際使用。
●燃燒爆炸:都是短路引起的。
燃燒條件既是可燃物又是點火器，可以直觀的理解為幹柴和火。鋰離子電池的安全事故主要是由電極與電解液的反應引起的。電解液中含有有機溶劑，這是壹種高度易燃的物質。這是“幹柴”。為防止濫用，陰極材料穩定性差，容易放氧。只是因為有機溶劑容易與氧氣反應釋放出大量的熱量和氣體，產生的熱量會進壹步加劇陰極的分解，造成惡性循環；當溫度達到電解質的燃點時，電解質就會燃燒，這個放熱反應就是“火”。此時，如果電池處於密閉狀態，會產生大量氣體，電池內部壓力迅速上升，導致爆炸。以下是壹些常見的事故原因。
◆過充導致燃燒爆炸。
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這段視頻的前25秒是安全警告。26秒時，鋰離子電池被高電壓過度充電，40秒時，電池爆炸。
使用損壞或不匹配的充電器充電可能會導致過度充電。當電壓過高時，大量鋰離子會從正極溢出，而負極無法吸收的鋰離子會在其表面形成枝晶，使電池短路。短路電流會產生大量的熱量，溫度的迅速升高會導致作為有機溶劑的電解液燃燒，嚴重時會導致陽極的分解反應或陰極與電解液的反應，產生大量的氣體。在這樣的閉環中，唯壹的結果就是爆炸。即使電池安全閥正常工作，也可能會噴出電解液，引起更大範圍的火災。
◆穿刺和撞擊引起的燃燒和爆炸。
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從這個視頻的第三秒開始，測試針刺入鋰離子電池，然後電池內部產生大量熱量，內部反應產生大量氣體。
在開車的過程中，不可避免的會遇到碰撞和道路臟亂。追尾、拖底、濺渣都會對電池造成很大威脅。刺破會使電池短路，產生大量熱量，導致電解液燃燒。溫度升高會導致正極材料分解或與電解液反應產生大量氣體，從而導致爆炸。當鋰離子電池受到沖擊時，電極上的過電壓損失會產生熱量，促進溶劑與負極的反應。釋放的熱量會進壹步加熱電池，正極發生熱分解反應，導致電池爆炸。
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該視頻中，電池正負極在4秒內短路，瞬間發生氣體爆炸，電解液燃燒17秒。
可以看出，這些危害的本質是短路引起的內部反應，反映的是高溫高壓引起的電池燃燒爆炸。因此，應嚴格控制電池內部材料的耐熱性。
●如何認證鋰離子電池的安全性？
目前，UL是全球最權威的第三方認證機構。換句話說，如果鋰離子電池的壹系列UL實驗通過，它將得到全球電動汽車制造商的認可。
高溫、撞擊、穿刺都會引起鋰離子電池內部環境的變化，導致電池內部發生各種有害反應。因此，ul設計了壹系列殘酷的測試來控制鋰離子電池的安全性能。鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰電池中，磷酸鐵鋰的耐過充過熱性能最好，不易燃燒爆炸。
即使電池本身是安全的，裝在車上也不壹定安全。電池測試很難模擬行駛事故中電池所處的惡劣環境。目前，無論是中國還是美國，都沒有壹套獨立的、全面的電動車碰撞標準。從美國FMVSS305和GB 18384.1-2006 5438+0來看，都只局限於碰撞後電池電解液泄漏和電池位置的規定，並沒有看到大眾關心的燃燒爆炸的規定。雖然我們在這方面並不落後，但我相信大家和我壹樣，都希望像發達國家壹樣標準化，並不是所有國家都不標準化。
美國國家交通安全管理局對雪佛蘭沃藍達進行了碰撞測試。測試結束後，車輛被放在停車場，三周後自燃。官方解釋是電池短路，因碰撞導致電解液泄漏而自燃。雖然最終電池燒壞了，但是可以看出在碰撞過程中電池並沒有對車輛的安全造成威脅。
至於比亞迪E6在撞擊後起火，我們就不討論事故原因了，但是了解的人都知道:首先電動車的動力電池是壹個電池組，就是幾十個或者幾百個單體電池串並聯在壹起。假設單個電池是安全的，它們之間的連接電路和控制電路也難逃其咎。更何況每個電池的統壹性也不好判斷，就像兩個壹模壹樣的內存沒有質量問題，也會有不兼容的情況。其次，高速撞擊未必能逃過汽油車的厄運。再次，碰撞安全性是由車身結構、材料強度等多種因素決定的。所以不要全怪電池。
全文摘要:
電池安全自然成為電動車安全的重點，但電池組中每塊電池的連接電路和控制電路的可靠性不容忽視，車身結構和材料強度的重要性也不能因為過分強調電池安全而忽視。平心而論，內燃機車的安全性是小於100%的，所以要學會用大膽的假設和縝密的論證來看待壹個綜合問題。
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