动力电池安全不容小觑 钛酸锂电池优势凸显

“五一”期间，北京市朝阳区斜岛度假区停车场发生系列电动公交车起火事故，烧毁89辆新能源汽车。根据一辆电动公交车的价格，估计火灾损失近1亿元。尽管事后，交警表示火灾是由柳絮堆积引起的，但人们仍然对新能源汽车的电池安全性深表怀疑。

近年来，在中国决心大力发展新能源汽车的背景下，特别是2014年之后，在国家和地方层面高补贴等一系列强有力政策的推动下，新能源汽车产业的发展势不可挡。随着电动汽车商业应用的日益增多，电动汽车用锂离子动力电池的自燃、火灾和爆炸事件时有发生。目前，这是电动汽车行业发展的关键机遇。任何电动汽车安全事故不仅对相关制造企业产生重大影响，而且对整个行业都是沉重的打击。动力电池是电动汽车的核心部件。当电动汽车起火或爆炸时，人们首先想到的就是电池。那么现在电动汽车的电池安全吗？

电池机理分析钛酸锂材料具有较好的安全性能。

从电池机理来看，锂离子电池的火灾爆炸是由锂离子电池热失控引起的，其根本原因主要是电极与电解质在适当条件下发生剧烈的化学放热反应。目前，锂离子动力电池商用的正极材料包括磷酸亚铁锂、锰酸镍钴锂、铝酸镍钴和锰酸锂。阳极材料主要包括石墨或其复合材料和钛酸锂；

电解质主要由有机溶剂和锂盐组成，隔膜的主要成分为聚丙烯、聚乙烯或其复合材料。

对于阴极材料来说，磷酸亚铁锂具有热分解所需的最高温度，其分解释放的热量最少，因此是目前最安全的阴极材料。在负极材料中，石墨负极与电解质之间的反应温度最低，最容易与电解质反应，释放出最高的热量。然而，钛酸锂负极的分解温度不仅高于石墨和电解质，而且释放的热量也远低于石墨反应的热量，因此钛酸锂材料的安全性远高于石墨负极。

此外，在动力电池的充放电循环过程中，电池组件会发生一些物理和化学变化，从而导致电池性能下降，这些变化会在一定程度上影响电池的安全性。事实上，在电池生产后的实际使用中，电池起火等事故时有发生。现有关于无循环新鲜电池安全性的研究成果并不能完全解释事故机理。具有不同材料、容量和设计的电池在循环过程中的电化学或耐滥用行为可能不同。根据所用阳极材料的不同，目前市场上常见的动力电池分为两类，碳阳极系统电池和钛酸锂阳极系统电池。

由于锂嵌入后碳负极的电位与金属锂的电位非常接近，因此金属锂的沉积通常发生在负极表面。当锂离子迁移到负极表面时，一些锂离子并没有进入负极活性材料中形成稳定的化合物，而是获得电子并沉积在负极表面成为金属锂，并逐渐形成锂枝晶。随着循环次数的增加，内部极化加剧，锂枝晶随着锂离子电池的循环而生长，可能会穿透隔膜，导致正负极之间短路。经过近1000次循环后，由于电池材料结构的变化（持续膨胀和收缩）和副反应产物的积累（析锂），碳负极表面出现了许多凸起。这种变化不仅会影响电极的结构和活性，还会导致隔膜变形并增加其损坏的可能性。电池在短路、挤压和过充电实验中容易发生热失控。

与碳阳极材料相比，钛酸锂材料被称为“零应变材料”，具有高稳定性和更高的锂嵌入电位（1.55V vs Li+/Li），从根本上消除了金属锂枝晶的产生，降低了电池内部短路的风险。钛酸锂与电解质之间的反应活性低，几乎没有形成SEI膜，因此它具有良好的循环稳定性和安全性，在室温下的循环寿命可达25000次以上。在非常高的温度下，钛酸锂可以吸收阳极分解产生的氧气，从而降低热失控的风险，提高电池的安全性。使用钛酸锂代替碳材料作为锂离子电池负极，为确保锂离子电池的安全、提高其循环性能和使用寿命提供了坚实的基础。

钛酸锂坚定履行电池安全使命

动力电池的安全性更多取决于材料本身和制造工艺，钛酸锂电池的高安全性有效解决了新能源电池推广应用的安全隐患问题。钛酸锂电池在最重要的安全方面具有无与伦比的优势。根据新国标，钛酸锂电池通过了针刺、电钻、切割等“残忍”的实验，没有发生火灾、爆炸，经受住了安全检查的考验。钛酸锂电池技术的市场接受度不断提高，与三元锂电池和磷酸铁锂一起在动力锂电池市场形成了三足鼎立的局面……

电池。

钛酸锂电池是锂电池中使用寿命最长、安全性最高的电池。钛酸锂电池循环寿命长，可实现一万多次充放电循环，高于普通锂电池。而且钛酸锂的快速充电性能非常好，其充电速率不仅达到相当于磷酸亚铁锂和三元的6C，还可以实现电化学超级电容器10C的多次充电。另一方面，这证明钛酸锂实际上被广泛使用。

目前，钛酸锂电池国内市场技术相对成熟，主要应用于电动汽车应用中的公交车和汽车轮渡领域。在中国，钛酸锂材料生产较早，如银隆和伟宏。2007年，东芝公司在国外生产了一种基于钛酸锂阴极的锂离子电池。其中，以银隆为代表的钛酸锂电池克服了行业公认的“五大难题”，实现了6分钟快速充电、宽耐温（-50℃-+60℃）、30年循环寿命、高安全高效、不起火、不爆炸等优异特性。然而，钛酸锂电池的低能量密度是其最大的缺点。目前，钛酸锂电池与磷酸铁锂电池之间的能量密度差距也在缩小。据悉，银隆第四代高能密度钛酸锂电池与第三代相比，成本降低了40%，能量密度提高了60%。银隆开发的钛氢技术也将有效解决电池能量密度问题，通过钛酸锂电池和燃料电池的结合，成功解决新能源汽车的续航里程问题。

未来，电动汽车将是国家“蓝天保卫战”的发展趋势，也是行业内外关注的焦点。给予运营企业更多的保护可以增加客户对电动汽车的信心，促进中国新能源汽车的发展。从最近的电动汽车安全事故来看，我们应该警惕的是，解决电池的安全问题是第一要务，可以适当放慢提高能量密度的步伐，更加注重电池的可靠性和耐用性。高能量意味着高风险，动力电池的安全高于一切。“五一”期间，北京市朝阳区斜岛度假区停车场发生系列电动公交车起火事故，烧毁89辆新能源汽车。根据一辆电动公交车的价格，估计火灾损失近1亿元。尽管事后，交警表示火灾是由柳絮堆积引起的，但人们仍然对新能源汽车的电池安全性深表怀疑。

近年来，在中国决心大力发展新能源汽车的背景下，特别是2014年之后，在国家和地方层面高补贴等一系列强有力政策的推动下，新能源汽车产业的发展势不可挡。随着电动汽车商业应用的日益增多，电动汽车用锂离子动力电池的自燃、火灾和爆炸事件时有发生。目前，这是电动汽车行业发展的关键机遇。任何电动汽车安全事故不仅对相关制造企业产生重大影响，而且对整个行业都是沉重的打击。动力电池是电动汽车的核心部件。当电动汽车起火或爆炸时，人们首先想到的就是电池。那么现在电动汽车的电池安全吗？

电池机理分析钛酸锂材料具有较好的安全性能。

从电池机理来看，锂离子电池的火灾爆炸是由锂离子电池热失控引起的，其根本原因主要是电极与电解质在适当条件下发生剧烈的化学放热反应。目前，锂离子动力电池商用的正极材料包括磷酸亚铁锂、锰酸镍钴锂、铝酸镍钴和锰酸锂。阳极材料主要包括石墨或其复合材料和钛酸锂；

电解质主要由有机溶剂和锂盐组成，隔膜的主要成分为聚丙烯、聚乙烯或其复合材料。

对于阴极材料来说，磷酸亚铁锂具有热分解所需的最高温度，其分解释放的热量最少，因此是目前最安全的阴极材料。在负极材料中，石墨负极与电解质之间的反应温度最低，最容易与电解质反应，释放出最高的热量。然而，钛酸锂负极的分解温度不仅高于石墨和电解质，而且释放的热量也远低于石墨反应的热量，因此钛酸锂材料的安全性远高于石墨负极。

此外，在动力电池的充放电循环过程中，电池组件会发生一些物理和化学变化，从而导致电池性能下降，这些变化会在一定程度上影响电池的安全性。事实上，在电池生产后的实际使用中，电池起火等事故时有发生。现有关于无循环新鲜电池安全性的研究成果并不能完全解释事故机理。具有不同材料、容量和设计的电池在循环过程中的电化学或耐滥用行为可能不同。根据所用阳极材料的不同，目前市场上常见的动力电池分为两类，碳阳极系统电池和钛酸锂阳极系统电池。

由于锂嵌入后碳负极的电位与金属锂的电位非常接近，因此金属锂的沉积通常发生在负极表面。当锂离子迁移到负极表面时，一些锂离子并没有进入负极活性材料中形成稳定的化合物，而是获得电子并沉积在负极表面成为金属锂，并逐渐形成锂枝晶。随着循环次数的增加，内部极化加剧，锂枝晶随着锂离子电池的循环而生长，可能会穿透隔膜，导致正负极之间短路。经过近1000次循环后，由于电池材料结构的变化（持续膨胀和收缩）和副反应产物的积累（析锂），碳负极表面出现了许多凸起。这种变化不仅会影响电极的结构和活性，还会导致隔膜变形并增加其损坏的可能性。电池在短路、挤压和过充电实验中容易发生热失控。

与碳阳极材料相比，钛酸锂材料被称为“零应变材料”，具有高稳定性和更高的锂嵌入电位（1.55V vs Li+/Li），从根本上消除了金属锂枝晶的产生，降低了电池内部短路的风险。钛酸锂与电解质之间的反应活性低，几乎没有形成SEI膜，因此它具有良好的循环稳定性和安全性，在室温下的循环寿命可达25000次以上。在非常高的温度下，钛酸锂可以吸收阳极分解产生的氧气，从而降低热失控的风险，提高电池的安全性。使用钛酸锂代替碳材料作为锂离子电池负极，为确保锂离子电池的安全、提高其循环性能和使用寿命提供了坚实的基础。

钛酸锂坚定履行电池安全使命

动力电池的安全性更多取决于材料本身和制造工艺，钛酸锂电池的高安全性有效解决了新能源电池推广应用的安全隐患问题。钛酸锂电池在最重要的安全方面具有无与伦比的优势。根据新国标，钛酸锂电池通过了针刺、电钻、切割等“残忍”的实验，没有发生火灾、爆炸，经受住了安全检查的考验。钛酸锂电池技术的市场接受度不断提高，与三元锂电池和磷酸铁锂一起在动力锂电池市场形成了三足鼎立的局面……

电池。

钛酸锂电池是锂电池中使用寿命最长、安全性最高的电池。钛酸锂电池循环寿命长，可实现一万多次充放电循环，高于普通锂电池。而且钛酸锂的快速充电性能非常好，其充电速率不仅达到相当于磷酸亚铁锂和三元的6C，还可以实现电化学超级电容器10C的多次充电。另一方面，这证明钛酸锂实际上被广泛使用。

目前，钛酸锂电池国内市场技术相对成熟，主要应用于电动汽车应用中的公交车和汽车轮渡领域。在中国，钛酸锂材料生产较早，如银隆和伟宏。2007年，东芝公司在国外生产了一种基于钛酸锂阴极的锂离子电池。其中，以银隆为代表的钛酸锂电池克服了行业公认的“五大难题”，实现了6分钟快速充电、宽耐温（-50℃-+60℃）、30年循环寿命、高安全高效、不起火、不爆炸等优异特性。然而，钛酸锂电池的低能量密度是其最大的缺点。目前，钛酸锂电池与磷酸铁锂电池之间的能量密度差距也在缩小。据悉，银隆第四代高能密度钛酸锂电池与第三代相比，成本降低了40%，能量密度提高了60%。银隆开发的钛氢技术也将有效解决电池能量密度问题，通过钛酸锂电池和燃料电池的结合，成功解决新能源汽车的续航里程问题。

未来，电动汽车将是国家“蓝天保卫战”的发展趋势，也是行业内外关注的焦点。给予运营企业更多的保护可以增加客户对电动汽车的信心，促进中国新能源汽车的发展。从最近的电动汽车安全事故来看，我们应该警惕的是，解决电池的安全问题是第一要务，可以适当放慢提高能量密度的步伐，更加注重电池的可靠性和耐用性。高能量意味着高风险，动力电池的安全高于一切。

标签：北京

汽车资讯热门资讯