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燃烧、爆炸谁负责?揭秘锂离子动力电池

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  [汽车之家 技术]  5月26日深夜,在深圳街头,一辆日产GT-R高速撞击一辆比亚迪E6出租车,至其失控、旋转、起火。起火部位正是比亚迪E6锂离子电池的安装位置。此后,锂离子电池的安全性饱受质疑。社会中存在这样一种现象“墙倒众人推”,正如曾经的某位养生专家,开始是众星捧月,被查处后又是全民吐糟,其中大部分人是根本不懂中医的。同理,很多人也根本不了解锂离子电池结构和原理,所以这样的质疑声只能称之为“喷”。

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●  你知道什么是锂离子电池么?

  首先纠正一个说法,很多人认为锂电池是锂离子电池的简称,其实这是一个误区。锂电池的真实身份是以锂金属为负极的一次电池(不可充电电池),其身世可以追溯到爱迪生,但因锂金属的化学特性非常活泼,易发生燃烧、爆炸现象,故不再广泛应用。

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  后来人们用石墨作负极,含锂的化合物作正极,不存在锂金属,有效的避免了锂金属太活泼导致的危险,这就是锂离子电池。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极嵌入碳材料的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高;同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极,回正极的锂离子越多,放电容量越高。

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  锂离子电池按电解液不同可分为:液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。这两种锂离子电池正负极材料是相同的,其不同在于液态锂离子电池的电解液是锂盐+碳酸酯,聚合物电池的电解质是固态聚合物或凝胶聚合物。由于聚合物提纯难度大、成本高,一般应用于小型电池,如手机、笔记本电池。电动车上的动力电池多为液态锂离子电池。

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  现代的Blue On电动车已经应用了高能聚合物锂离子电池,容量达到16.4千瓦时。聚合物锂离子电池是从液态锂离子电池基础上发展来的新一代高比能电池。聚合物锂离子电池在与液态锂离子电池相同容量情况下,具有体积更小、重量更轻、工作范围更广、寿命更长等优点,更重要的是其电解质为固态或凝胶状,不会出现液态电池电解液泄漏所造成的危险。

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  ◆  误区纠正:

  误区:锂离子电池也存在“记忆效应”,需要完全充放电激活电池容量。

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  纠正:“记忆效应”是镍镉、镍氢电池的“专利”,其原理是不完全充放电导致的结晶化,锂离子电池几乎不会产生这种效应。不过锂离子电池虽然没有“记忆效应”,但随使用时间增加,在物理角度上,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;化学角度上,正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物,导致可移动的锂离子减少,这类现象都反应为电容量的下降。

  完全充放电反而会导致锂离子电池减寿!可以直观的理解为:过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。

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  电池说明书中提到“使用一个月左右应该完全充放一次”不是为了消除“记忆效应”。锂离子电池一般都带有管理芯片,其中有一系列的寄存器,存有容量、温度、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化,使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该是修正这些寄存器里不适当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。

文章标签: 电动车技术
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