得了诺奖的锂电池真的适合汽车吗?老司机:电池没错,关键在技术
不知何时,锂电池已经成为了人们生活中必不可少的一部分,小到手机、相机,大到汽车都可以见到它的影子。而就在今年的10月9日,瑞典皇家科学院也宣布,将2019年诺贝尔化学奖分别授予德州大学奥斯汀分校教授John B. Goodenough,纽约州立大学宾汉姆顿分校教授M. Stanley Whittingham,以及日本名城大学教授吉野彰,以表彰他们“在发明锂电池过程中做出的贡献”。由此可见,锂电池对于现代社会已经起到了举足轻重的作用。
伴随着电池科技的发展,越来越多的设备开始依靠电作为主要能源,新能源汽车就是众多受益者之一。不过电动汽车增加的同时,新的问题也接踵而至,安全性的争论首当其冲。根据市场监管总局所给出的信息,今年5月到7月,仅仅三个月就发现了79起安全事故,涉及车辆达96辆,而自燃事件占的比例高居榜首,其最主要的原因就在于电池。
那么,为什么运用如此广泛的电池技术,在新能源车上却问题频发呢?
要回答这个问题,首先得要了解汽车电池。目前来说,汽车电池种类主要分成五种:
1. 镍镉电池——电压1.2V,耐过充能力较强,但由于电压比较低,寿命也不算很长。
2. 镍氢电池——电压1.2V,目前汽车电池当中寿命最长,但电压依然比较低。
3. 锂离子电池——电压3.6V,重量比镍氢电池轻40%左右,容量却比镍氢电池高60%甚至以上,寿命和镍镉电池相当,但并不耐过充,温度过高容易导致结构被破坏发生自燃或者爆炸。也是目前新能源汽车使用最宽泛的电池。
4. 锂聚合物电池——电压3.7V,锂离子电池的改良型,比前者稳定,也是目前常用新能源车当中锂电池的最高技术。
5. 铅酸电池——电压2.0V,车用电瓶的常用电池,使用寿命很长,体积和重量较大。
以上就是目前常见的五种车用电池,但作为动力来说的话,一般会使用电压大的锂电池,也就是锂离子电池或者锂聚合物电池。不过,前面也说到了,锂电池不管是哪种都存在不耐充的特质,也就是稳定性不好,问题也就出在这里。
有的朋友肯定会问了,咱们的手机也是用的锂电池,怎么就不会出现那么多问题?
这就要说到汽车用锂电池和普通锂电池块的区别了,手机锂电池比较小,使用和充电时的功率也不大,而且人们经常用着,会比较及时的发现电池发烫的情况,所以并不怎么容易发生危险,而且手机所用的锂电池基本只有一块的,最多也就才两块,管理起来很轻松。但车用锂电池一般都很巨大,充电或者使用时功率也很大,发热的情况比手机严重不说,车用锂电池一般都是很多锂电池或者锂电池板相连而成,对于电池管理系统也是个严峻的考验。事实上,大多数自燃爆炸事故都是出在电池管理系统,单个或者几个电池非常好管理,一旦出现发热情况就会用冷却系统过去降温,但如果电池数量多了起来,系统就会应接不暇。
目前在电池管理系统上做的最好的就是电动汽车的领头者特斯拉,特斯拉的电池模块还和一般电动车不同,一般的电动车都是使用比较大的方形锂电池层层排列堆叠而成。而特斯拉使用的则是一种圆柱形锂电池,大小就半个手掌,至于为什么选择这种电池,理由也非常简单,这种电池名叫18650电池,市场上产量巨大,技术成熟,能量密度又大,用在车上续航会更长。许许多多的18650电池柱连在一起构成了特斯拉的电池模块,这也就导致特斯拉的电池管理系统必须十分强大,但特斯拉也的确做到了,不过即使管理系统强大,也没有避免漏网之鱼的产生,依然会有个别的锂电池柱在强大的管理系统下发热导致电池模块自燃。后来,特斯拉对其运用的电池进行了改进,改进的方法就是增大单个电池的大小和容量以减少电池的数量方便管理,但是增大了单个电池的大小和容量,也就增加了单个电池的不稳定性,所以现在特斯拉在电池管理系统上也是做了优化的,比如旗下的Model 3就是使用的这种电池模块。
当然,不止特斯拉,许多新能源汽车同样出过因为电池管理不到位而发生的自燃问题,咎其主责还是因为于锂电池本就不是一种特别稳定的电池,在过高强度的使用时难免会发生各种各样的问题,这也是目前电动车所急需解决的。所以,广大消费者在进行选购时,一定要考虑自己的用车情况是否适合电动车,充电条件是否达标。而作为现在汽车的发展趋势,小编在这里也希望各大车企可以更进一步的提升自己的技术,产品的工艺,让危险少一点。
(文/XZY)
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