新能源汽车锂动力电池安全性能及防护技术探讨

2021-12-29 22:25祁荣胜
科学咨询 2021年26期
关键词:锂电池安全性电池

祁荣胜

(中信戴卡股份有限公司 河北秦皇岛 066000)

根据目前的实际情况来看,新能源汽车中锂电池得到了广泛应用,新能源汽车运行状况和锂电池质量之间有着直接关系,在这种情况下需要针对锂电池进行逐渐优化,这样才能确保新能源汽车运行的稳定性以及安全性。

一、新能源汽车锂动力电池基本标准

(一)选材标准

在发展新能源锂电池事业的过程中,需要严格按照国家标准进行实施,对锂电池安全性能进行了解,按照现实标准选择相应的材料,满足锂电池的性能需求,确保锂电池产业稳定健康发展,还需要针对国家的相关准则进行了解,这样才能确保拥有完善的锂电池产业链,逐渐提升锂电池的生命周期[1]。在初始阶段,需要按照相关的加工标准,对锂电池进行测试,并且还要使用多种方法对最终的结果进行验证,通过这种方法,才能确保锂含量测试的准确性,在现实的角度来看,我国严重缺少规范的比容量测试方案,另外还需要重视锰酸钾方面的研究。在现实的角度来看,针对电解液方面的研究方法主要有六氟酸锂,由于缺少电溶解剂标准,导致在锂离子测试过程中仍然没有统一的标准,因此需要针对薄弱部分进行逐渐地强化[2]。

(二)设计制造与回收标准

在现实的角度来看,我国在制造锂电池的过程中,仍没有统一的设计标准和回收标准,目前拥有的设计指南中缺少安全性分析因素,检测和制造都不具有完善性。例如目前推出的8项行业标准,正在处于开始运行阶段,拥有的制造设备不够齐全。在回收利用标准中也有很多余项处于模拟的状态。在理论的角度来看,锂蓄电池的相关标准过于老旧,所以需要根据新型电车的要求进行更新。制定锂电池更新安全标准,确保锂电池可以循环使用,制定完善的行业标准,确保锂电池的使用寿命逐渐提升[3]。

(三)综合标准的制定与完善

根据目前的实际情况来看,我国在锂电池研发方面仍然存在标准不完善的现象,这种情况对锂电池使用的安全性造成了直接影响,同时也影响了锂电池后期的发展。通过有关数据显示,目前我国拥有锂电池部件,标准共有66项,拟定标准项目超过了40项,由于锂电池系统设计严重匮乏,无法满足锂电池高效使用标准,所以需要加强锂电池研发和回收方面的研究,这样才能为锂电池事业发展提供安全保障。有关部门也需要重视锂电池研发工作,这样才能保证锂电池事业高速发展,找出我国锂电池事业和成熟的锂电池事业之间存在的差距,确保锂电池事业朝着综合化和多元化的方向发展。

二、新能源汽车锂动力电池防护技术

(一)改进材料部件技术

锂电池运行的安全性和部件之间有着直接的关系,只有确保部件和材料的稳定性,才能确保锂电池安全运行。我国在锂电池研发过程中,主要使用技术改进的方法,在针对正极部分进行改进的过程中,需要针对磷酸铁锂进行重视,使用三元材料的方法进行。磷酸铁锂具有安全性较佳和寿命长等优势,虽然三元锂电池技术目前仍然在很多环节存在问题,但是这种技术可以逐渐提升高比能量,再加上成本较低的优势,可以满足未来发展需求。负极主要由硬碳酸锂和石墨等材料组合而成,在现实的角度来看,石墨类型的负极材料在安全性能方面具有优势,但是石墨材料不具有良好的充电性能,所以只能使用氧化膨胀石墨进行设计,这样才能确保电池负极的稳定性,并且也能获得符合标准的电阻性能。在纳米技术得到广泛应用的情况下,锂电池负极设计迎来了大好时机,可以在保证电池性能的情况下完成有效的充电。锂电池设计中需要将隔膜标准进行统一制定,预防出现泄漏和隔热现象,这样才能确保电车运行的稳定性。最后需要针对电角液的绝缘性和强度进行了解,根据电车运行的实际情况完成电角液的合理设计。另外还需要保持电池的绝缘效果,按照标准的要求设计安全阀,确保电池符合平衡电压要求,逐渐提升电池应用的精度,完成电池通气量优化。

(二)优化电池系统

其一,当前国内锂电池系统的总体标准相对落后,现有锂电池技术主要是参考以前的标准,未能根据当前电动车发展的需要开展相关线路和控制系统的研究工作。目前应将锂电池技术的开发研究定位于电池组配技术,进一步研究电池参数,提高电池单元的可靠性,进一步研究电池外壳和电池组箱体的绝缘安全性,碰撞安全性、防水安全性和防尘可靠性。对蓄电池固定方式、强电连接方式和强电安全设计要求进一步加强。其二,为了延长电动车锂电池的使用寿命,还应加强热管理,提高电池的温度管理水平,进一步加强对电池副反应的研究,有效降低锂电池发生安全事故的概率。当前可以采用的主要是热模拟技术,在估算电池热速率输入的基础上,进一步加强电池的结构设计、标度设计和关键部件设计。其三,电池管理系统的设计应着重加强对电池性能测试的研究,明确影响锂电池性能的主要因素,并在建立相应模型的基础上,进一步研究锂电池性能优化和管理的方法。并加强相关传感器的研究,对锂电池状态估计、电池一致性识别、电池故障分析等关键技术进行深入的研究和管理。

三、结束语

综上所述,新能源电动汽车技术作为当前经济社会的重要现代汽车技术产品之一类型,极大程度上方便当前人们的日常生活,并且对节能环保发展有着良好的指导作用。但锂动力电动汽车是目前我国新能源电动汽车较主要的相关产品技术类型,为了满足国民的日常需求,相关企业在开发新能源电动汽车时,需要对其主要相关产品的技术工作原理及其优缺点进行全面、有效的理论研究,从而达到促进我国新能源电动汽车产业健康持续发展的重要目的。

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