電池影響安全的因素

發佈日期: 2012 年 07 月 27 日 0:00 | 作者: | 分類: 綠能知識

一、電池的品種。在各種動力電池中,鋰離子電池的比能量最高,化學副反應放熱量大,最易造成電池內氣壓升高,重則爆炸,輕則電解液洩漏而易燃燒。金屬氫化物/鎳電池和鉛酸電池的電解液分別是鹼性和酸性的水溶液,洩漏時有腐蝕的危險,不過燃、爆性要低得多,但是也並非絕對不出問題。

二、電池的設計水準。鋰離子電池正極材料如用磷酸亞鐵鋰,安全性要高於其他正極材料,但也會發生問題,近些年發生的事故大多數用的就是磷酸亞鐵鋰做正極的電池;負極用硬碳,安全性可優於石墨類;電解液、隔膜的優選均有可能提高電池的安全性。但是這些技術往往以犧牲電池的比能量和比功率為代價,應該綜合考慮。今年4月山東淄博的鎳氫電池公車發生大火,原因可能是企圖追求高功率而將負極的儲氫合金以過多的活性炭替代,造成正極活性物質過量,導致電池中積累了氫氣。鉛酸電池在過度充電時也會發生水電解成氫氣和氧氣,這個問題已經得到較好解決。

三、電池的品質。有些廠家電池試製出來不經長期充分考驗,連單體電池的故障率參數還無法統計就急於交付裝車演示,電池組的安全性從何談起?同樣以磷酸亞鐵鋰做正極的鋰離子電池,有些廠家生產的電池發生的事故多些,有的就少些,還有的根本沒有發生事故;同一個廠,改進生產工藝、加強品質管制後,電池發生事故的概率明顯下降。這些都充分說明提高生產品質對改善安全性的重要作用。此外,電池單體的品質還表現在壽命、容量、內阻和自放電率的一致性,它們也與安全性密切相關。

四、電池的總容量。電池的總容量是指電池的單體數與每個單體容量的乘積。不言而喻,這是與事故概率成正比的基本因素。為了追求電動汽車的續駛里程和最高速度而過多裝載電池,不僅浪費能量和材料,價升而市場小,充放電中的熱量更難散發,而且增加了事故發生的概率。這是傳統汽車專家們“燃油車慣性思維”下,不顧當前的電池水準盲目追求高指標而誤匯出的嚴重安全隱患。

五、使用時間的長短。也可用充放電次數或行駛里程來表達此因素。電池組持續使用後,各單體的容量下降和內阻升高的程度不同,而且使用時間越長此等差別越大,發生問題的概率隨之上升。

六、安全措施的有效性。管理系統是保證電池組正常工作的有效部件,管理系統失靈可能產生嚴重後果。電池的泄壓機構(安全閥等)可有效地防止電池爆炸,其可靠性越高,發生爆炸的概率越低。但是,從泄壓機構泄出的電解液或氣體與空氣相遇後仍有燃燒的危險性,這可能就是軟包裝和塑膠殼電池不爆炸而會燃燒的原因。

七、使用的合理性。不按電池組的特性行事,後果嚴重。目前,電池組的使用存在快充電、充滿電、放完電、超負載等問題。過充和過放不僅會損傷電池的壽命,而且也增加發生事故的危險性。即使是按標稱容量全充全放,也不應受到鼓勵。超限的載重和速度均需用過大的電流,電池溫度將陡然上升,如過流保護機構缺失或失靈,將可能觸發安全事故的發生。

八、其他因素。例如,電動汽車對各種意外因素(如對嚴重的撞擊、意外事故危害)的調控力和適應性等等。

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