王秉刚（搜狐独家博客）

标签： 新能源汽车 电动汽车 动力电池 安全性 艾新平   2011-06-10 20:53

王秉刚问：电池组内电芯不一致对安全性的影响是什么？

艾新平答：由于管理系统可以对每一单体电池的电压实现监测与控制，单体电芯的不均匀主要导致电池组性能的降低，一般不会对安全性造成影响。

王秉刚问：电池组的设计对电池安全性起什么作用？管理系统在安全性方面该承担什么任务？

艾新平答：设计电池组时，主要考虑流场和温度场，保证电池散热和温度的均一性，以提高电池组的使用性能和安全性。在电池安全性方面，管理系统的主要任务包括：通过对每一单体的电压实行监测与控制，防止电池过充和过放；对电池实行过流和过热保护等。

王秉刚问：电池组的安全性主要靠电芯来保证，还是主要靠电池组技术来保证？

艾新平答：电芯的安全性能是基础，成组技术是保障，两者缺一不可。

王秉刚问：电池周围介质的温度对电池很重要，是吗？我看到一个汽车公司的资料指出，电池的适宜工作温度在20-45℃，低了、高了都不好，并且温度场要保持均匀，这比内燃机的要求高多了。这是为什么？是主要出于寿命、效率、还是安全性？

艾新平答：将电池的工作温度控制在20-45℃之间，无论对于电池的电性能，还是安全性能来说均有好处。温度越低，电解液的离子电导率越低，电极反应的进行速度也越慢。不仅会造成电池容量和功率性能的下降，而且低温充电还容易引起负极表面析锂，给电池带来安全隐患，并导致电池循环性能的快速恶化。而温度太高时，电极表面（特别是负极表面）的钝化膜的稳定性将受到影响，电池容易发生鼓胀，并导致循环性能的降低。此外，过高的温度不利于电池体内热量的释放，容易导致安全性问题。因此，20-45℃是电池工作最适宜的温度。

由于电池的容量、电压、功率特性、循环性能等都与电池的温度有关，为保证电池组内单体电池使用过程中的均匀一致性，同时也利于电池管理系统对电池SOC状态的准确判断，需要保持温度场的均匀。

王秉刚问：为什么用旧的电池比新电池安全性问题更复杂？在电池的使用过程有哪些重要的预防监控措施？

艾新平答：主要原因是随着使用时间的延长，正负极材料出现不均衡的衰退，负极表面可能出现析锂或锂枝晶的生长。此外，低温充电、高倍率充电、局部电解液干涸导致的电极利用率不均等也有可能导致负极表面析锂。活泼的金属锂容易引发安全性事故，增加了电池的危险性。

使用过程中，避免对处于高荷电状态下的电池进行大电流充电，避免低温充电、将电池尽量控制在适宜温度下工作、避免过充电等均可以在一定程度上提高电池的使用安全性。

但大幅度提高电池的使用安全性，还有赖于一些安全性技术的应用。如热控制技术—PTC 电极（即温度敏感电极）、负极表面热阻层；过充保护技术—过充保护添加剂或电压敏感隔膜；阻燃性电解液等。国外一些动力锂离子电池产品中已经应用了上述部分技术，希望国内研究机构和电池企业能够加紧开发。

（完）