以“平安保證、創(chuàng)新引領(lǐng)”為專題的2016華夏電動(dòng)車子百人會(huì)夏季論壇2016年8月21日在鄭州市舉辦,來源產(chǎn)業(yè)主管部門、華夏工程院、車子生產(chǎn)公司等范疇權(quán)威行家濟(jì)濟(jì)一堂,圍繞電動(dòng)車子平安、技藝與政策走向開展交流研討。
在當(dāng)天下午的舉辦的專題為“技藝進(jìn)步與車子平安”的第一峰會(huì)上,華夏工程院院士陳立泉發(fā)表了對(duì)于“固態(tài)電池--EV電池平安性終歸解決方案?”的演講。全文紀(jì)錄如是: “固態(tài)電池——EV電池平安性終歸解決方案?”這種標(biāo)題非是咱的,是借用人家的,是以打了一種問號(hào),便是說不行說的太一律了,起碼說是對(duì)電動(dòng)車電池的平安性會(huì)有相當(dāng)大的改進(jìn)。 這是能源電池革命性突破的路線圖,此刻大伙可行看獲得,這是日前的能量密度,大概到2020年要達(dá)到300瓦時(shí)/公斤,這是用現(xiàn)存的資料把它用到極致,可行到300瓦時(shí)/公斤或許多一絲。那個(gè)時(shí)刻行進(jìn)電動(dòng)轎車大概巡航路程大概是400千米,假如能量密度進(jìn)一步提升,大于500瓦時(shí)/公斤的話,必定從此刻最初就要考量固態(tài)鋰電池。假如能量密度大于500瓦時(shí)/公斤,就要考量固態(tài)鋰空電池。此刻的鋰離子電池大伙都很熟悉了,用石墨做負(fù)極,372毫安/克,當(dāng)中的電解質(zhì)是液體電解質(zhì),含鋰的過渡金屬氧化物作正極。源于運(yùn)用可燃的有機(jī)溶劑電解質(zhì)帶來平安性難題,它的能量密度大概可達(dá)300瓦時(shí)/公斤。 為理解決這種能源電池平安性難題,這張圖是法國科學(xué)家的,咱把它改了一下,可行經(jīng)過化學(xué)的或許電化學(xué)的法子來改進(jìn)電池的平安性,也可行經(jīng)過電芯的設(shè)置和電子學(xué)的改進(jìn),比方說電池治理體系、熱治理這點(diǎn)來改進(jìn)平安性?墒怯袀(gè)要緊方法便是要進(jìn)行固態(tài)電池,固態(tài)電池為何是平安的? 固態(tài)電池也是有正極資料、負(fù)極資料,只只是正極資料可行用現(xiàn)存的正極資料,也可行用不含鋰的正極資料,負(fù)極資料也可行用此刻的石墨,也可行不用,用金屬鋰做負(fù)極資料。金屬鋰的容量是石墨容量的10倍,是以這便是為何固態(tài)電池的能量密度比此刻的要高,達(dá)到500瓦時(shí)/公斤,當(dāng)中的電解質(zhì)非是液態(tài),是固態(tài),就無燃燒的難題了。能量密度可行大于和等于500瓦時(shí)/公斤,不燃燒,不爆炸。 這是日前世界上曾經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的,大概曾經(jīng)有4000多輛車,是法國Bellore企業(yè)制造的,電池是磷酸鐵鋰做正極,金屬鋰做負(fù)極,當(dāng)中是聚合物的固態(tài)電池,叫PEO,它的事業(yè)溫度是60度,為何是60度?由于PEO聚合物電導(dǎo)率相比低,是以要達(dá)到60度才可行。這種車子非是出狀況故被燒壞的,卻是人為燒壞的,可是電池依然是完沒有問題。為何電池會(huì)完好?這是2014年咱們國度曾經(jīng)做的事業(yè),比方說把電池切掉一大塊,電壓還可行達(dá)到3.4伏。穿釘,釘子穿上去今后電壓向下降,幾秒鐘就規(guī)復(fù)了,再穿一次釘往電壓下調(diào),但電壓馬上規(guī)復(fù)。經(jīng)過熱箱,外短路全沒有難題,這是2014年的探討概況。 這種是中科院青能所本年的進(jìn)展,用的體制曾經(jīng)非是法國人的體制,是金屬鋰負(fù)極,用的是三元正極,況且是富鎳三元,便是622,它的能量密度相比高,電解質(zhì)非是PEO的電解質(zhì),卻是聚碳酸丙烯脂之類的電解質(zhì),是咱們?nèi)A夏人頭先提議來的,此刻異邦人緊跟著咱們做這種事業(yè)。這種電池的能量密度可行到250瓦時(shí)/公斤,這是穿釘實(shí)驗(yàn),一下扎了4個(gè)釘子。穿刺此前電壓是4.04伏,針扎進(jìn)入是3.95伏,拔出去是4.04伏,可行瞧出來電壓是可行規(guī)復(fù)的。這張圖扎了5個(gè)釘子,藍(lán)線是溫度的上升概況,溫度第一大上升到70多度,無超越今日歐陽說的那個(gè)熱失控的溫度,況且最終的兩個(gè)釘子無拔出去的。紅色線是電壓,可行瞧出來能夠規(guī)復(fù)。這是釘子插入、釘子拔出的概況,電壓在釘子拔出今后是可行規(guī)復(fù)的,其它具體的概況咱不講。 此外還做了少許熱箱實(shí)驗(yàn)、擠壓實(shí)驗(yàn)和過充實(shí)驗(yàn)。 固態(tài)鋰電池可行瞧出平安性是沒有問題,為何好?由于局部產(chǎn)生短路的時(shí)刻,不過聚合物熔化,熔化今后成為絕緣體,但可行又自愈,本人又可行規(guī)復(fù),即便產(chǎn)生熱失控,把電池溫度升高了,金屬鋰由于熔化溫度是180度,即便到了180度,鋰被熔化今后,在做電芯留一種體積,金屬鋰可行到預(yù)留的位置去,不會(huì)著火。 大伙可能會(huì)問,假如把電池扔到水里會(huì)怎樣樣?實(shí)質(zhì)上扔到水里今后還不會(huì)有難題,原因咱曾經(jīng)解釋了。咱把最近生物燃料所做的事業(yè)推薦一下。它們?cè)趪壬詈;刂卫碇行淖隽硕螌?shí)驗(yàn),一次是8000米的模擬實(shí)驗(yàn),一次是11000米的深海模擬實(shí)驗(yàn),這二次深海實(shí)驗(yàn)都曾經(jīng)經(jīng)過,無難題。11000米是全球最深的馬里亞納海溝---11034米。由于做深潛的時(shí)刻,電池是放在水里,也便是在潛水器外頭,非是在潛水器里頭,可行瞧出在水里是無難題的。 講一下中科院寧波資料全部關(guān)聚合物的事業(yè)。用石墨做負(fù)極,用硫化物復(fù)合電解質(zhì),這種電解質(zhì)是沒有機(jī)的。用鈷酸鋰做正極,4Ah的電池,能量密度是240瓦時(shí)/公斤,常溫重復(fù)500次,容量另有88%多。經(jīng)過了一系列針刺、過充、短路、強(qiáng)迫放電、高溫重復(fù)的實(shí)驗(yàn)。采納的沒有機(jī)氧化物電解質(zhì),經(jīng)過了全部的平安測(cè)試,由于這種數(shù)據(jù)不讓咱推出,是以就不好再說了。 結(jié)論是固態(tài)電池中不含可燃的液體電解質(zhì)能夠極大改進(jìn)電池的平安性,提議鼎力扶持固態(tài)電池的探討、開發(fā)和資產(chǎn)化。期望在5年之內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)資產(chǎn)化,可是國度此刻扶持力度仍是很局限的,只扶持了一種資料基因的方法來做固態(tài)電池探討,3000萬一種課題,期望在座的各位呼吁一下,能夠扶持固態(tài)電池的探討。這是我們國家鋰電池惟一的機(jī)緣,假如這種機(jī)緣錯(cuò)通過了的話,下方要探討鋰硫電池、鋰空電池也就失去機(jī)會(huì)了。是以期望大伙扶持,自然也期望政府能夠鼎力扶持。 |
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