鉅大LARGE | 點擊量:3124次 | 2021年04月09日
什么是鋰離子電池安全閥?安全閥是否能防止鋰離子電池爆炸?
經過30年的發(fā)展,18650電池制備工藝已經非常成熟,除了性能有了極大提升之外,其安全性也非常完善。為了防止密封的金屬外殼發(fā)生爆炸,現在18650電池都會在頂部配有一個安全閥,安全閥是每一顆18650電池的標配,也是最重要的一道防爆屏障。當電池內部壓力過大時,其頂部安全閥會開啟排氣減壓,防止爆炸。但是,當安全閥開啟之后,電池內部泄露出的化學物質在高溫的條件下會與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應,仍然有可能出現起火的情況。另外,現在部分18650電池還自帶保護板,具有過充過放和短路保護等功能,安全性能十分高。
安全閥斷路
而此前發(fā)生的移動電源爆炸事件,全部是因為無良廠家為節(jié)省成本使用不合格的劣質18650電池,甚至是二手廢電引起的。目前各大電池廠商如松下、索尼、三星等等生產的18650電池其實是非常安全的,而且18650電池使用率非常高,我們在日常使用時能夠做到正確的使用以及防止電池短路,受損或溫度過高,完全不用擔心電池會爆炸。我們不能一竹竿打翻一船人,以個別劣質產品來定性18650的安全性。作為在一個研究所工作的工程師狗,終于有機會在自己的領域說幾句了。
首先糾正一個概念,鋰電是我們一般說的鋰離子電池的簡稱,而有些人說的鐵電,其實是使用磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池,它是鋰電的一種。
特斯拉為何使用松下18650鋰離子電池?
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
OK,現在開始回答,先說簡單版通俗型摘要:
特斯拉使用的松下18650鋰離子電池,以NCA為正極,并且設計了復雜的電池管理系統(tǒng),從而盡可能保證和提高了電池工作的高效性與安全性。至于是否絕對的安全,這個無法回答,你假如想說自燃,我還想說汽油車夏天也自燃呢。
關于純電動汽車(不考慮插電混動以及純混,人家可以靠汽油開掛),我們最最糾結的是什么?里程焦慮,就是開不遠,因為電池的能存儲的能量密度太低,車用電池成組后現在一般也就100~150Wh/kg的能量密度,汽油的這個數值大概是10000……所以哪怕你像烏龜相同背一車電池都不見得解決問題。大家天天吐槽電動汽車天天充電跑不遠半路沒電了怎么辦,都是能量密度太低給害的。
現在電池技術的最大短板,就是能量密度太低,落后于摩爾定律無窮遠……別扯那些鋰空什么的,即使它們能量密度也不夠高,關鍵是離實用還遠……
所以至于為何不采用磷酸鐵鋰離子電池,我想說,重要原因,應該是容量(Capacity單位是Ah),以及能量(Energy,即容量的Ah乘以電壓,得到Wh)偏低(磷酸鐵鋰容量比三元低一點,電壓還低,只有3.4V,所以乘出來的能量就更低了)。
實際的汽車用電池組都是串并聯(lián)組合出來的,要用串聯(lián)來提高電壓,此時,單節(jié)單池的電壓以及不同電池之間的容量一致性顯得非常重要,光說容量低是不嚴謹的。