中國儲能網訊：近年來，電動汽車火災事故呈快速增長的態(tài)勢，安全問題日益凸顯，成為行業(yè)一大痛點?！澳壳?，電動汽車著火率約為0.03%，略高于傳統(tǒng)燃油車?！痹?月22日舉辦的2022世界動力電池大會“全球先進動力電池前瞻技術突破”分論壇上，歐盟科學院院士、中國科學技術大學教授、國家“937”計劃首席科學家孫金華孫金華指出，“三元鋰電池的起火率高于磷酸鐵鋰電池，起火事故主要發(fā)生在車輛行駛階段和充電階段。高溫時期最容易發(fā)生起火?！?/span>
孫金華介紹了動力電池熱失控的機理、火災行為規(guī)律和安全防控技術。他指出，當前動力電池安全防控技術主要圍繞電池本體安全、使用過程安全和消防安全三個方面。
談到鋰離子電池起火的原因，孫金華表示，電池是氧化劑和可燃劑的化學物，本就容易發(fā)生事故。他指出，一般來說，電池的正常使用溫度不高于40℃。當電池內累積的熱量無法及時散出，電池溫度超過安全閾值時，就容易引起熱失控反應。
根據(jù)熱失控臨界溫度和標準化熱釋放速率峰值，業(yè)內將鋰離子電池火災的危險性分為五級。
“電池熱失控后會產生大量可燃氣，其中以氫氣為主。和磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池能產生更多的可燃氣。而這種可燃氣體正是電池爆炸的根源。”孫金華說。
孫金華介紹，當前動力電池安全防控技術主要圍繞三個層面。一是電池本體安全，即從材料和工藝等角度提升電池安全性。例如研發(fā)難燃或不燃電解液，更高熔點的有機隔膜、無機隔膜和高穩(wěn)定性正極材料等。二是電池使用過程中的安全，即強化熱失控預測預警技術。目前業(yè)內研發(fā)出的相關技術可對動力電池火災進行三級預警，分別為故障預警、熱失控預警和火災報警。三是消防安全，即研發(fā)高效滅火和抗復燃技術。目前，業(yè)內已研發(fā)出兼具化學滅火功能和物理降溫功能的滅火劑，并針對動力電池火災的特性，開發(fā)出滅火藥劑釋放程序控制方法，實現(xiàn)了帶電電池系統(tǒng)的快速滅火，并解決了電池降溫和抗復燃問題。
展望未來的電池安全研究，孫金華認為，要發(fā)展本質安全型動力電池，從電池材料、全電池系統(tǒng)安全設計和生產工藝方面提高動力電池安全性；要研發(fā)新型高性能高安全電池，例如固態(tài)電池、鈉離子電池等；要發(fā)展極早期故障診斷與熱失控精準預測技術，實現(xiàn)隱患事故的早期處置和事故預警；要推進智能一體化的安全防控技術，形成涵蓋熱管理、故障診斷、熱失控預警、滅火協(xié)同的智能一體化安全技術。
孫金華介紹，隨著我國新能源汽車的快速發(fā)展，電池相關產業(yè)也得到迅速提升。目前，中國是全球最大的鋰離子電池生產國，產能約占全球總產能的60%。未來，鋰離子電池將朝著高能量密度、高安全、長壽命和低成本方向發(fā)展。
