動(dòng)力電池對(duì)于新能源汽車(chē)的參數(shù)表現(xiàn)很重要,可以說(shuō)是直接決定了車(chē)輛的持續(xù)距離表現(xiàn)。 現(xiàn)在很多汽車(chē)企業(yè)都向電池制造商購(gòu)買(mǎi)電力蓄電池,自己生產(chǎn)電力蓄電池的企業(yè)很少。 那么,汽車(chē)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)電池后,如何提高電池的安全性呢?
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,例如新能源汽車(chē)等也面臨著鋰離子電池穩(wěn)定性不足、制造成本高、環(huán)境污染等諸多問(wèn)題。 鋰是目前最活躍的金屬元素,暴露于空氣中會(huì)與氧發(fā)生劇烈的氧化和氧化還原反應(yīng),因此鋰離子電池的品質(zhì)過(guò)度降低,不僅會(huì)自燃,而且會(huì)蓄積發(fā)熱而爆炸。
目前新能源汽車(chē)主要使用三元鋰電池,部分車(chē)型使用磷酸鐵鋰電池,這兩種電池均為液態(tài)鋰離子電池。 但是,這種電池盡管能量密度比以往的鎳電池高,但仍然存在發(fā)熱現(xiàn)象。 以純電動(dòng)汽車(chē)為例,用快速充電樁長(zhǎng)時(shí)間充電后,電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)加劇,熱量上升,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生熱失控現(xiàn)象。
圣陽(yáng)電池進(jìn)步困難的原因除發(fā)熱現(xiàn)象外,還有材料方面。 鋰最適合作為電極,只有優(yōu)化另一極的材料來(lái)改善電解液和隔膜。 例如,通過(guò)降低隔膜的電阻、提高導(dǎo)電性、擴(kuò)大鋰離子透過(guò)率,可以提高整體的能量密度和穩(wěn)定性。 但是這種方式操作空間小,每年的進(jìn)步幅度也有限。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),無(wú)論是充放電中還是靜止?fàn)顟B(tài),鋰離子電池都可能因?yàn)閮?nèi)部溫度的上升、單電池間的溫度不均等原因而引起自燃或爆炸,非常不穩(wěn)定。 多年來(lái)為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究開(kāi)發(fā)人員嘗試了各種手段。 例如,內(nèi)置阻燃劑的設(shè)計(jì)采用鋰電池的電解質(zhì)具有更好的耐沖擊破壞能力,或者在水的穩(wěn)定性問(wèn)題上不降低電壓和能量密度而不發(fā)火的水系電解質(zhì)。
首先,汽車(chē)企業(yè)可以從電池本身的設(shè)計(jì)和質(zhì)量管理開(kāi)始。 目前,國(guó)家對(duì)電力電池組設(shè)定了相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)。 這就要求汽車(chē)企業(yè)在購(gòu)買(mǎi)電池組、生產(chǎn)新能源汽車(chē)時(shí),也要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制,以提高電池組的安全性。 例如,汽車(chē)企業(yè)可以根據(jù)電池組的特征對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊的調(diào)整。
并且,從保護(hù)電池開(kāi)始,還可以提高電源組件的安全性。 例如,由于當(dāng)前大部分功率電池都設(shè)置在車(chē)輛的底盤(pán)下方,車(chē)輛企業(yè)可以將防護(hù)板安裝在底盤(pán)下方以保護(hù)功率電池。 其次,各大型汽車(chē)企業(yè)從車(chē)輛電池售后服務(wù)、相關(guān)電池維修檢測(cè)等服務(wù)領(lǐng)域推進(jìn),可以提高動(dòng)力電池組的安全性。
購(gòu)買(mǎi)電池后,也有很多提高電源電池安全性的方法。
圣陽(yáng)電池在使用中必定會(huì)引起內(nèi)阻的上升,這樣的隱形電阻有使放電效率降低的問(wèn)題。 如果內(nèi)阻過(guò)高,SOC下降到40%左右,電池的放電電壓和放電容量會(huì)發(fā)生很大變動(dòng),結(jié)果容量還有,但放電過(guò)早。 在容量下降和內(nèi)阻上升之后,搭載鎳鈷系三元鋰電池的汽車(chē),從著地開(kāi)始8~12年間,必然要恢復(fù)出現(xiàn)持續(xù)距離大幅衰減的容量,需要以更高的成本更換整個(gè)核心集合,費(fèi)用從數(shù)萬(wàn)元超過(guò)數(shù)十萬(wàn)元。
圣陽(yáng)電池可以定義為補(bǔ)貼階段的特殊產(chǎn)物,不是理想的選擇。 幸好補(bǔ)助金結(jié)束了,動(dòng)力電池的類(lèi)型也終于能夠恢復(fù)到剩下的2種,但是鈦酸錳電池的制造成本太高,現(xiàn)在使用該電池的車(chē)輛的平均壽命還不到100公里。 鈦酸錳電池容易達(dá)到數(shù)千次充放電,可以保證SOC足夠高,但過(guò)高的成本也決定后期沒(méi)有市場(chǎng)。
排除鈦酸錳電池后,圣陽(yáng)電池只剩下磷酸鐵鋰電池。 該電池可完全充放電2000次以上,SOC保證在70%左右(優(yōu)秀產(chǎn)品的水平)。 同時(shí),功率電池能夠經(jīng)受?chē)?yán)格的沖擊、高溫、穿刺測(cè)試保證安全,更重要的是降低制造成本
動(dòng)力電池在汽車(chē)上的使用壽命基準(zhǔn)大體上在以上,優(yōu)良的磷酸鐵鋰能以百萬(wàn)公斤計(jì)算。 而且,這樣的電池的完全壽命不止是汽車(chē)服務(wù)的十幾十年,汽車(chē)廢棄這些電池后,把這些電池送到電力儲(chǔ)藏區(qū),作為儲(chǔ)藏所中充填的電池使用了近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)電新能源汽車(chē)的最終目的是利用這些電池?cái)U(kuò)大新能源汽車(chē)的儲(chǔ)藏容量 (目前的比例超過(guò)30% )。