电动汽车时代 动力锂离子电池发展才是关键
2015-04-24 14:39:30 来源:大比特商务网 作者:林土新 点击:1226
【哔哥哔特导读】不少业界人士认为,目前影响充电设施是现阶段阻碍我国电动汽车发展的主要问题。而从长远来看,影响我国电动汽车发展的是动力锂离子电池技术的发展。
去年,促进电动汽车发展的政策配套出台,有力地促进了我国电动汽车的发展。在过去的2014年中国汽车产业的电动汽车销量有了非常大的增长,从2013年的1800辆增长到1.5万辆。尽管电动汽车形势大好,但业界普遍认为,充电设施是现阶段阻碍我国电动汽车发展的主要问题。而从长远来看,影响我国电动汽车发展的是动力锂离子电池技术的发展。动力锂离子电池的安全性能和汽车动力电池管理系统是限制动力锂离子电池发展的核心技术,也是确保人车安全的关键环节。
安全隐患
发展防短路、防过充、防热失控、防燃烧及不燃性电解液是应对动力电池安全性的关键。武汉大学艾新平教授分析指出,锂离子动力电池除了正常的充放电反应外,还存在很多潜在的放热副反应。如:SEI膜在温度高于130℃时分解、充电态正极的热分解放热、电解质的热分解导致电解液分解放热、粘结剂与高活性负极的反应。这些都是引发电池热失控的根本原因。当放热副反应的产热速率高于动力电池的散热速率时,电池内亚及温度急剧上升,进入无法控制的自加温状态,即热失控,导致电池燃烧。电池越厚,容量越大,散热越慢,产热量越大,越容易引发安全问题。
面对着动力锂离子电池存在的种种隐患,需要运用电池安全设计制造、PTC限流装置、压力安全阀、热封闭隔膜及提高电池材料的热稳定性等常规方法来改善,这些技术亦有其局限性,只能在一定程度上降低电池不安全行为的发生概率。艾新平教授强调:要根本解决,需要研究防短路、防过充、防热失控、防燃烧及不燃性电解液的新技术,建立电池自激发安全保护机制。还有,在电池使用过程中,整车厂商尽可能将动力电池的环境温度控制在20~45℃范围,这样既能有效提高电池使用寿命和可靠性,还能避免低温析锂造成的短路和高温热失控问题。
汽车动力电池的管理系统
想要发展动力锂离子电池除了要解决动力锂离子电池存在的安全隐患之外,还要解决汽车动力电池的管理系统问题。电动电池管理系统对整车的安全性,整车控制策略的选择,充电模式的选择及其运行成本都有很大的影响。电池管理系统无论是在汽车运行过程中还是充电过程中都要可靠地完成电池状态的实时监控和故障诊断,并通过总线的方式告知车辆集成控制或充电机,以采用更加合理的控制策略,并达到有效而且高效使用电池的目的。
我国在电池管理系统方面,缺乏熟悉电池和电池管理系统的复合型专业人员;产品系统功能简单,性能与国外存在很大差距;产品工程化设计能力较弱,产品可靠性差。东风汽车有限公司副总裁任勇认为:“要让电池包在汽车上安全有效地运行,就更好地处理机械、电气、电池的合作关系。研发多层安全设计的动力电池系统控制技术,通过包含机械、电气、电池的三层安全架构设计和安全检测、安全诊断及控制技术的融合,解决了动力电池系统安全监测和控制难题,可以使动力电池系统的安全覆盖度从过去的13%提高到97%。”。
想要促进电动汽车的发展,首先要让动力锂离子电池发展起来,解决了动力锂离子电池的安全性能和汽车动力电池管理系统这两大问题,这样才利于动力锂离子电池的发展,同时也有利于电动汽车的发展。
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