新能源汽車鋰動力電池安全性能及防護技術(shù)探討

祁榮勝

（中信戴卡股份有限公司 河北秦皇島 066000）

根據(jù)目前的實際情況來看，新能源汽車中鋰電池得到了廣泛應(yīng)用，新能源汽車運行狀況和鋰電池質(zhì)量之間有著直接關(guān)系，在這種情況下需要針對鋰電池進行逐漸優(yōu)化，這樣才能確保新能源汽車運行的穩(wěn)定性以及安全性。

一、新能源汽車鋰動力電池基本標(biāo)準(zhǔn)

（一）選材標(biāo)準(zhǔn)

在發(fā)展新能源鋰電池事業(yè)的過程中，需要嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進行實施，對鋰電池安全性能進行了解，按照現(xiàn)實標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)的材料，滿足鋰電池的性能需求，確保鋰電池產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展，還需要針對國家的相關(guān)準(zhǔn)則進行了解，這樣才能確保擁有完善的鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈，逐漸提升鋰電池的生命周期[1]。在初始階段，需要按照相關(guān)的加工標(biāo)準(zhǔn)，對鋰電池進行測試，并且還要使用多種方法對最終的結(jié)果進行驗證，通過這種方法，才能確保鋰含量測試的準(zhǔn)確性，在現(xiàn)實的角度來看，我國嚴重缺少規(guī)范的比容量測試方案，另外還需要重視錳酸鉀方面的研究。在現(xiàn)實的角度來看，針對電解液方面的研究方法主要有六氟酸鋰，由于缺少電溶解劑標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在鋰離子測試過程中仍然沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此需要針對薄弱部分進行逐漸地強化[2]。

（二）設(shè)計制造與回收標(biāo)準(zhǔn)

在現(xiàn)實的角度來看，我國在制造鋰電池的過程中，仍沒有統(tǒng)一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和回收標(biāo)準(zhǔn)，目前擁有的設(shè)計指南中缺少安全性分析因素，檢測和制造都不具有完善性。例如目前推出的8項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，正在處于開始運行階段，擁有的制造設(shè)備不夠齊全。在回收利用標(biāo)準(zhǔn)中也有很多余項處于模擬的狀態(tài)。在理論的角度來看，鋰蓄電池的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)過于老舊，所以需要根據(jù)新型電車的要求進行更新。制定鋰電池更新安全標(biāo)準(zhǔn)，確保鋰電池可以循環(huán)使用，制定完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保鋰電池的使用壽命逐漸提升[3]。

（三）綜合標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善

根據(jù)目前的實際情況來看，我國在鋰電池研發(fā)方面仍然存在標(biāo)準(zhǔn)不完善的現(xiàn)象，這種情況對鋰電池使用的安全性造成了直接影響，同時也影響了鋰電池后期的發(fā)展。通過有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前我國擁有鋰電池部件，標(biāo)準(zhǔn)共有66項，擬定標(biāo)準(zhǔn)項目超過了40項，由于鋰電池系統(tǒng)設(shè)計嚴重匱乏，無法滿足鋰電池高效使用標(biāo)準(zhǔn)，所以需要加強鋰電池研發(fā)和回收方面的研究，這樣才能為鋰電池事業(yè)發(fā)展提供安全保障。有關(guān)部門也需要重視鋰電池研發(fā)工作，這樣才能保證鋰電池事業(yè)高速發(fā)展，找出我國鋰電池事業(yè)和成熟的鋰電池事業(yè)之間存在的差距，確保鋰電池事業(yè)朝著綜合化和多元化的方向發(fā)展。

二、新能源汽車鋰動力電池防護技術(shù)

（一）改進材料部件技術(shù)

鋰電池運行的安全性和部件之間有著直接的關(guān)系，只有確保部件和材料的穩(wěn)定性，才能確保鋰電池安全運行。我國在鋰電池研發(fā)過程中，主要使用技術(shù)改進的方法，在針對正極部分進行改進的過程中，需要針對磷酸鐵鋰進行重視，使用三元材料的方法進行。磷酸鐵鋰具有安全性較佳和壽命長等優(yōu)勢，雖然三元鋰電池技術(shù)目前仍然在很多環(huán)節(jié)存在問題，但是這種技術(shù)可以逐漸提升高比能量，再加上成本較低的優(yōu)勢，可以滿足未來發(fā)展需求。負極主要由硬碳酸鋰和石墨等材料組合而成，在現(xiàn)實的角度來看，石墨類型的負極材料在安全性能方面具有優(yōu)勢，但是石墨材料不具有良好的充電性能，所以只能使用氧化膨脹石墨進行設(shè)計，這樣才能確保電池負極的穩(wěn)定性，并且也能獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的電阻性能。在納米技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的情況下，鋰電池負極設(shè)計迎來了大好時機，可以在保證電池性能的情況下完成有效的充電。鋰電池設(shè)計中需要將隔膜標(biāo)準(zhǔn)進行統(tǒng)一制定，預(yù)防出現(xiàn)泄漏和隔熱現(xiàn)象，這樣才能確保電車運行的穩(wěn)定性。最后需要針對電角液的絕緣性和強度進行了解，根據(jù)電車運行的實際情況完成電角液的合理設(shè)計。另外還需要保持電池的絕緣效果，按照標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計安全閥，確保電池符合平衡電壓要求，逐漸提升電池應(yīng)用的精度，完成電池通氣量優(yōu)化。

（二）優(yōu)化電池系統(tǒng)

其一，當(dāng)前國內(nèi)鋰電池系統(tǒng)的總體標(biāo)準(zhǔn)相對落后，現(xiàn)有鋰電池技術(shù)主要是參考以前的標(biāo)準(zhǔn)，未能根據(jù)當(dāng)前電動車發(fā)展的需要開展相關(guān)線路和控制系統(tǒng)的研究工作。目前應(yīng)將鋰電池技術(shù)的開發(fā)研究定位于電池組配技術(shù)，進一步研究電池參數(shù)，提高電池單元的可靠性，進一步研究電池外殼和電池組箱體的絕緣安全性，碰撞安全性、防水安全性和防塵可靠性。對蓄電池固定方式、強電連接方式和強電安全設(shè)計要求進一步加強。其二，為了延長電動車鋰電池的使用壽命，還應(yīng)加強熱管理，提高電池的溫度管理水平，進一步加強對電池副反應(yīng)的研究，有效降低鋰電池發(fā)生安全事故的概率。當(dāng)前可以采用的主要是熱模擬技術(shù)，在估算電池?zé)崴俾瘦斎氲幕A(chǔ)上，進一步加強電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)度設(shè)計和關(guān)鍵部件設(shè)計。其三，電池管理系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)著重加強對電池性能測試的研究，明確影響鋰電池性能的主要因素，并在建立相應(yīng)模型的基礎(chǔ)上，進一步研究鋰電池性能優(yōu)化和管理的方法。并加強相關(guān)傳感器的研究，對鋰電池狀態(tài)估計、電池一致性識別、電池故障分析等關(guān)鍵技術(shù)進行深入的研究和管理。

三、結(jié)束語

綜上所述，新能源電動汽車技術(shù)作為當(dāng)前經(jīng)濟社會的重要現(xiàn)代汽車技術(shù)產(chǎn)品之一類型,極大程度上方便當(dāng)前人們的日常生活,并且對節(jié)能環(huán)保發(fā)展有著良好的指導(dǎo)作用。但鋰動力電動汽車是目前我國新能源電動汽車較主要的相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)類型，為了滿足國民的日常需求，相關(guān)企業(yè)在開發(fā)新能源電動汽車時，需要對其主要相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)工作原理及其優(yōu)缺點進行全面、有效的理論研究，從而達到促進我國新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要目的。