塔塔如何確保鋰離子電池的質(zhì)量和安全性?
塔塔確保鋰離子電池質(zhì)量和安全性的方法有很多。
首先是考慮電池的外部因素。環(huán)境溫度很關(guān)鍵,過高會影響散熱,內(nèi)部體積不均勻也不行。電池的金屬脊線熱導率較好,高熱源組件要遠離脊線以利散熱。通過 X 射線檢查能看清內(nèi)部繞組對準和組件排列間隙等,確保出廠前的安全。
其次是內(nèi)部因素。微短路分電池生產(chǎn)過程中的短路和使用過程中的短路,生產(chǎn)中的短路能通過 X 射線檢查發(fā)現(xiàn)。還有電池被過度充電,會降低材料熱失控溫度,后期容量會下降。
再者,電解質(zhì)的量要控制好,太多會增大爆炸危險,X 射線檢查能減少內(nèi)部缺陷,降低事故可能。在電芯選擇上,材料選擇是基礎(chǔ),不同正極材料安全性差異大,比如磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,鈷酸鋰與三元鋰易崩塌,隔膜選擇也重要。
結(jié)構(gòu)設計要考慮絕緣和散熱,絕緣要注意正負極、電芯與外殼等之間的情況,散熱對大型儲能或動力用電池很關(guān)鍵,要選好外殼材料和設計冷卻系統(tǒng)等。
功能安全設計方面,鋰電池自身理化特性不能限制充放電電壓,需外加保護電路,電池的 BMS 要有過壓充電保護等功能。
安全防護措施與建議方面,要用合格充電設備,避免高溫和物理損傷,建立電池管理系統(tǒng)進行智能控制。
質(zhì)量管理與控制上,原材料選擇要嚴格,正極、負極、電解液和隔膜都有各自要求和檢驗標準。生產(chǎn)過程要監(jiān)控,攪拌、涂布和輥壓等工藝的參數(shù)要設置好。
提高鋰離子動力電池安全性能,一是改進鋰鹽和添加劑組成,用無機或聚合物電解質(zhì)替換有機電解液,改進正負極材料,用新型材料提高容量和穩(wěn)定性。二是提高電池包安全性,增加剛性、采用保護性面板設計、用高熔點金屬制作支撐架。電池管理系統(tǒng)很關(guān)鍵,能監(jiān)測電池信息,確保在合適范圍運行,要具備相應特點。