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新能源汽車鋰動力電池安全性能及防護技術探討

2021-12-29 22:25祁榮勝
科學咨詢 2021年26期
關鍵詞:鋰電池安全性電池

祁榮勝

(中信戴卡股份有限公司 河北秦皇島 066000)

根據(jù)目前的實際情況來看,新能源汽車中鋰電池得到了廣泛應用,新能源汽車運行狀況和鋰電池質(zhì)量之間有著直接關系,在這種情況下需要針對鋰電池進行逐漸優(yōu)化,這樣才能確保新能源汽車運行的穩(wěn)定性以及安全性。

一、新能源汽車鋰動力電池基本標準

(一)選材標準

在發(fā)展新能源鋰電池事業(yè)的過程中,需要嚴格按照國家標準進行實施,對鋰電池安全性能進行了解,按照現(xiàn)實標準選擇相應的材料,滿足鋰電池的性能需求,確保鋰電池產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展,還需要針對國家的相關準則進行了解,這樣才能確保擁有完善的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈,逐漸提升鋰電池的生命周期[1]。在初始階段,需要按照相關的加工標準,對鋰電池進行測試,并且還要使用多種方法對最終的結(jié)果進行驗證,通過這種方法,才能確保鋰含量測試的準確性,在現(xiàn)實的角度來看,我國嚴重缺少規(guī)范的比容量測試方案,另外還需要重視錳酸鉀方面的研究。在現(xiàn)實的角度來看,針對電解液方面的研究方法主要有六氟酸鋰,由于缺少電溶解劑標準,導致在鋰離子測試過程中仍然沒有統(tǒng)一的標準,因此需要針對薄弱部分進行逐漸地強化[2]。

(二)設計制造與回收標準

在現(xiàn)實的角度來看,我國在制造鋰電池的過程中,仍沒有統(tǒng)一的設計標準和回收標準,目前擁有的設計指南中缺少安全性分析因素,檢測和制造都不具有完善性。例如目前推出的8項行業(yè)標準,正在處于開始運行階段,擁有的制造設備不夠齊全。在回收利用標準中也有很多余項處于模擬的狀態(tài)。在理論的角度來看,鋰蓄電池的相關標準過于老舊,所以需要根據(jù)新型電車的要求進行更新。制定鋰電池更新安全標準,確保鋰電池可以循環(huán)使用,制定完善的行業(yè)標準,確保鋰電池的使用壽命逐漸提升[3]。

(三)綜合標準的制定與完善

根據(jù)目前的實際情況來看,我國在鋰電池研發(fā)方面仍然存在標準不完善的現(xiàn)象,這種情況對鋰電池使用的安全性造成了直接影響,同時也影響了鋰電池后期的發(fā)展。通過有關數(shù)據(jù)顯示,目前我國擁有鋰電池部件,標準共有66項,擬定標準項目超過了40項,由于鋰電池系統(tǒng)設計嚴重匱乏,無法滿足鋰電池高效使用標準,所以需要加強鋰電池研發(fā)和回收方面的研究,這樣才能為鋰電池事業(yè)發(fā)展提供安全保障。有關部門也需要重視鋰電池研發(fā)工作,這樣才能保證鋰電池事業(yè)高速發(fā)展,找出我國鋰電池事業(yè)和成熟的鋰電池事業(yè)之間存在的差距,確保鋰電池事業(yè)朝著綜合化和多元化的方向發(fā)展。

二、新能源汽車鋰動力電池防護技術

(一)改進材料部件技術

鋰電池運行的安全性和部件之間有著直接的關系,只有確保部件和材料的穩(wěn)定性,才能確保鋰電池安全運行。我國在鋰電池研發(fā)過程中,主要使用技術改進的方法,在針對正極部分進行改進的過程中,需要針對磷酸鐵鋰進行重視,使用三元材料的方法進行。磷酸鐵鋰具有安全性較佳和壽命長等優(yōu)勢,雖然三元鋰電池技術目前仍然在很多環(huán)節(jié)存在問題,但是這種技術可以逐漸提升高比能量,再加上成本較低的優(yōu)勢,可以滿足未來發(fā)展需求。負極主要由硬碳酸鋰和石墨等材料組合而成,在現(xiàn)實的角度來看,石墨類型的負極材料在安全性能方面具有優(yōu)勢,但是石墨材料不具有良好的充電性能,所以只能使用氧化膨脹石墨進行設計,這樣才能確保電池負極的穩(wěn)定性,并且也能獲得符合標準的電阻性能。在納米技術得到廣泛應用的情況下,鋰電池負極設計迎來了大好時機,可以在保證電池性能的情況下完成有效的充電。鋰電池設計中需要將隔膜標準進行統(tǒng)一制定,預防出現(xiàn)泄漏和隔熱現(xiàn)象,這樣才能確保電車運行的穩(wěn)定性。最后需要針對電角液的絕緣性和強度進行了解,根據(jù)電車運行的實際情況完成電角液的合理設計。另外還需要保持電池的絕緣效果,按照標準的要求設計安全閥,確保電池符合平衡電壓要求,逐漸提升電池應用的精度,完成電池通氣量優(yōu)化。

(二)優(yōu)化電池系統(tǒng)

其一,當前國內(nèi)鋰電池系統(tǒng)的總體標準相對落后,現(xiàn)有鋰電池技術主要是參考以前的標準,未能根據(jù)當前電動車發(fā)展的需要開展相關線路和控制系統(tǒng)的研究工作。目前應將鋰電池技術的開發(fā)研究定位于電池組配技術,進一步研究電池參數(shù),提高電池單元的可靠性,進一步研究電池外殼和電池組箱體的絕緣安全性,碰撞安全性、防水安全性和防塵可靠性。對蓄電池固定方式、強電連接方式和強電安全設計要求進一步加強。其二,為了延長電動車鋰電池的使用壽命,還應加強熱管理,提高電池的溫度管理水平,進一步加強對電池副反應的研究,有效降低鋰電池發(fā)生安全事故的概率。當前可以采用的主要是熱模擬技術,在估算電池熱速率輸入的基礎上,進一步加強電池的結(jié)構(gòu)設計、標度設計和關鍵部件設計。其三,電池管理系統(tǒng)的設計應著重加強對電池性能測試的研究,明確影響鋰電池性能的主要因素,并在建立相應模型的基礎上,進一步研究鋰電池性能優(yōu)化和管理的方法。并加強相關傳感器的研究,對鋰電池狀態(tài)估計、電池一致性識別、電池故障分析等關鍵技術進行深入的研究和管理。

三、結(jié)束語

綜上所述,新能源電動汽車技術作為當前經(jīng)濟社會的重要現(xiàn)代汽車技術產(chǎn)品之一類型,極大程度上方便當前人們的日常生活,并且對節(jié)能環(huán)保發(fā)展有著良好的指導作用。但鋰動力電動汽車是目前我國新能源電動汽車較主要的相關產(chǎn)品技術類型,為了滿足國民的日常需求,相關企業(yè)在開發(fā)新能源電動汽車時,需要對其主要相關產(chǎn)品的技術工作原理及其優(yōu)缺點進行全面、有效的理論研究,從而達到促進我國新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要目的。

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