三元电池如何灭火

2022-05-28 13:15:31 334人阅读
三元电池如何灭火

8人参与回答

  • 孚美变速箱

    许多有意向购买新能源汽车的准车主们,常常会听到三元锂离子电池这个名词,目前许多新能源知名品牌如特斯拉、比亚迪,都选择了这一类型的电池作为主力产品,甚至将这一电池类型作为卖点展开营销,被一些车迷们昵称为“三元里”(广州地名)。

    事实上,三元锂离子电池全称为“正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等三元聚合物的锂离子二次电池”,当中的“三元”指的是三种元素:镍、钴、锰(或铝),这三种元素的聚合物,是三元锂离子电池的正极材料,负极材料为石墨(碳元素的同素异形体),而锂元素则是来自于电池的电解液:六氟磷酸锂。

    因为对于锂离子电池来说,正极材料的聚合物成分,对其能量密度有着根本性影响,所以对于锂离子电池的命名来说,通常也采用这一最关键的变量因素用来命名,比如我们现在讨论的三元锂离子电池,以及过去常见、目前技术已经落后的磷酸铁锂离子电池。

    当然了,三元锂离子电池之所以能够将磷酸铁锂离子电池淘汰,并不是因为“三元里”这个戏谑的外号,而是因为其正极聚合材料的主要元素镍钴锰为锂离子电池实现了巨大的性能突破。

    镍元素作为副族当中活性力突出的金属元素,用在三元锂离子电池的正极材料中,就是为了改善电池的能量密度,从而实现更长的续航能力。然而,如果镍元素含量过高,那么镍离子就会产生镍氢混排现象,导致锂离子活力下降,最终也无法提升容量,所以找到镍元素配比的临界点非常关键。

    同样作为副族当中的活性金属元素,钴元素的作用在于遏制阳离子出现混排现象,从而能够有效改善电池的安全性能、能量输出稳定性以及电池耐用性。不仅如此,电池充电盒放电效率也取决于钴元素。需要注意的是,钴元素配比过高,也会导致电池容量下降。

    而锰元素与铝元素的作用,则主要是在进一步确保电池安全性能的同时,减少三元锂离子电池的生产成本,因为镍元素与钴元素都属于价格高昂的金属材料。

    因此,对于三元锂离子电池来说,镍元素、钴元素、锰元素或是铝元素,都是不可或缺的重要材料,少了其中一种成分的聚合物,都很难稳定地发挥作为正极材料的功能。不过,按照实际使用需要,对镍元素、钴元素、锰元素或是铝元素材料的配比进行调整、调校锂离子电池的性能偏还是有必要的。镍元素与钴元素是三元锂离子电池中影响能量密度的材料,要提高电池续航能力就在配比中提高使用比例;但要是考虑到成本因素,就需要提高锰或铝材料的使用比例。

    作为目前国内外新能源汽车的主流电池方案,三元锂离子电池相比磷酸铁锂离子电池,有着更大的瓦时、更高的电压,所以同体积下有着更大的电池容量,能够为新能源汽车提供更长的续航距离与更快的峰值速度。

    同时,由于三元素聚合构成的正极材料在充放电、同温度下电力输出方面有着较强优势,所以三元锂离子电池的循环性能优势也非常明显,有着十分可观的性能潜力。另外,近年来各企业针对三元锂离子电池开发的电池管理系统也越来越成熟,所以特斯拉、比亚迪、北汽等车企,才逐渐开始将三元锂离子电池作为主方案开发新能源车型。

    总而言之,三元锂离子电池,就是一种跑得更快、跑得更远、安全性更高的新能源汽车电池方案。

  • 飙歌倍儿爽

    所有锂电池,包括三元锂电池,都会在环境温度低的时候性能下降,不如正常温度下输出特性好,这是目前大家都比较认可的现象;另外,三元锂电池在环境温度太高时会有一定的着火隐患,必须通过系统保护措施加以防范。

  • 陈jing仪

    有害物质焦油---化学反应产生。燃烧原理---物理化学过程。

  • 爱笑的群主欧巴

    锂属于比较活泼的金属,常温下遇见水直接剧烈反应。而在点燃的条件下,也能和二氧化碳反应,生产碳和氧化锂。

  • 小墨风

    首先,我们常见的新能源汽车电池有这么些种类:

    嗯,上表来自网络,如有侵权请联系删除…………这里补充下,目前还有董小姐强推的珠海银隆所使用的钛酸锂电池。

    不管怎么样,都是锂电池,电动部分具备高能量可以使劲烧的也就是电池。这里面某些技术会比较难以起火,比如某个名字为相当数量国人不喜的厂家所使用的磷酸铁锂电池,据说是上了满清十大酷刑也绝不燃烧爆炸。

    但题主已经说了啊,“着火了”,嗯,已经着火了,所以就别说什么不容易着火了(吃瓜群众:那你强行科普各种型号锂电池有个毛的意思!)。

    ? 锂电池的燃烧特性

    锂电池的燃烧特性,就是一旦封包破裂,电解液泄漏,燃烧就非常猛烈,可以称为“爆炸”,瞬间释放出高温和高压。各位即便没有现场看过锂电池爆炸,总也看过各种手机电池炸了的新闻。打个比方就是:引信先呲火苗,然后第一发爆燃,之后爆炸。基本上就是“呲~~~~~~?! duang!”

    ? 锂电池封包的燃烧特性

    为什么要说封包呢?因为电动汽车的电池,不是一个单一的大电池,不管是洋大人的特斯拉,还是我国土鳖比亚迪,都是一个一个小电池组成了一个大电池包。通常来说,不太会有所有小电池一起壮烈牺牲的状况发生,除非你是把车开进了火山口或者脑抽筋去跟集装箱卡车正面怼。一般来说总是从几个电芯开始烧起来,产生的高温加热相邻电芯,相邻电芯也烧起来,再加热其他电芯,仿若某洗发水的广告:“一传十,十传百,变成了全车电芯一起燃起来!”

    ? 锂电池封包复燃

    锂电池封包在明火扑灭后,可能由于存在部分过热,或者电解液逐渐析出造成新的短路发热等原因,即便静置不动,还会再次出现火情。

    分析了那么多,新能源汽车的电池一旦真的着火,手持式灭火器其实用处不是很大。假设起火时周边没有消防设施,请车上人员一定要快速离开车辆。

    理由很简单啊:要扑灭锂电池封包起火,最重要的就是给它降温降温再降温。

    然而手持灭火器降温能力孱弱,电池封包又往往处于车辆底盘等不方便直接喷射的位置。各位没有好命到天生会冰雪魔法的话,还是请忍痛离开你的爱车:车辆虽然贵,生命价更高。

    如果周边有消防设备呢?大水一直冲,请不要停,同时联系4S店/厂家来处理。新能源车一旦电池燃烧,即便火已经扑灭,任何无防护的触碰车辆的行为都是危险的,因为电池包的高压电可能已经泄漏到车体。你可能被你的爱车雷的外焦里嫩,撒点孜然就可以开动了!

    总结一下:基本上如果你的新能源车电池着了火,大体上就是废了,不管边上是否有消防龙头,远离起火车辆永远都是正确的。

    唯电水纷飞原创回答。

  • 正野将彦

    目前的动力电池组主要采用两种形式,一种是三元锂电池,另一种则是磷酸铁锂电池。就目前来说,三元锂电池的确会比磷酸锂电池更容易自燃。其中一个原因,那就是三元锂电池的燃点要比磷酸锂电池更低。三元锂电池的自燃温度为200℃,磷酸锂电池的自燃温度为500-800℃,三元锂电池的自燃温度明显更低。所以如果因为出现撞击或者是其他意外情况导致电池组温度升高,那么三元锂电池会比磷酸锂电池更快自燃。再者,由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四个部分组成的三元锂电池,在能量密度上,会大于磷酸锂电池。那么能量密度更大的三元锂电池组,对比磷酸锂电池就会变得更加活跃,因此如果说温度升高或者是遇到其他情况,就更加容易产生自燃了。虽然说三元锂电池的确会比磷酸锂电池更容易自燃,但是三元锂电池组体积小,重量轻,充电快还耐用,再加上现在的BMS系统比较先进,所以三元锂电池在之后很长一段时间仍将是主流的动力电池组。所以,归根结底,电芯的安全问题应该是一个品控的问题,随着电池密度的持续走高,这对于电池的品控也提出了更高的要求,电池生产标准如果达不到规范,在使用中极易发生电芯的热失控,导致自燃事件的发生。

  • 陈筱美诚

    您好! 应该用二氧化碳灭火器或者干粉灭火器灭火,对书籍的影响不大。实在不行用的话,用泡沫灭火器灭火也可以的。关键是起初要控制火势,并且及时报警,并说明起火地点。

  • 妙才没来么

    三元锂离子电池活性高,正极采用镍钴锰元素经过配比后,装配而成。现在国内的三元电池组正极配比都是523,622,而韩国LG,三星SDI都在准备量产811,国内的宁德时代,卡耐新能源,国轩动力,天津力神,万向等也在进行高镍三元的研发,量产也将在不远的将来实现。其实相对于磷酸铁锂电池来说,三元电池的确是活性很高的电池。但是由于其比能量大,电能储备多等优势,成为目前电动汽车的首先动力源,那么这套电池组如何调控这套电池组因为活性大而产生的高温呢?这就是很多量产电动车上面均已配备的热管理系统。目前给电动车控温的技术分为三种。分别是,搭载乙二醇水溶液的液冷控温系统。风冷系统和直冷系统。

    在目前国内量产的电动车中,采用液冷系统的多为常见。这样可以很好的控制车辆电池组因为内阻过热和电池组活性而产生的高温散热问题。冬季低温情况下,可以利用液冷系统进行加温保温,将电池组系统始终保持在恒温系统中徘徊。例如目前比亚迪秦EV、E5、宋EV等车,吉利帝豪EV、奇瑞新能源、北汽新能源部分车型,广汽新能源GE3等。

    风冷系统也是目前的主流控温方式。风冷系统采用自然风冷却的方式。

    风冷是目前三种技术中采用最早,最成熟的一种,工作原理简单来说,就是利用鼓风机,将空气通过空调制冷系统的蒸发器转变为冷风,之后就是去吹电池,让电池降温。当然,这是应用最多的一种,除了这种空调冷风强制对流外,风冷还有自然对流、自然风强制对流两种。无论是哪种风冷技术,其受外界环境温度的影响较大,在夏季高温环境下,换热效率并不高,过去一般都是主打性价比、续航里程不太长的纯电动车会采用风冷,因为其有着液冷和直冷无法比拟的优势:成本低、系统结构简单、便于维护,且没有液体泄漏的风险。车型方面,包括日产聆风、丰田普锐斯、起亚Soul EV、上汽荣威MARVEL X等。

    直冷系统采用车载空调直接参与电池组降温,应用代表便是宝马i3(直冷版)。直冷说白了就是用制冷剂直接冷却动力电池,降温散热效果要比液冷出色很多。不过之所以没有大规模的应用,主要原因是制冷剂的压力一般能够达到3-4个大气压,压力过大就会对系统的耐高压性和密封性要求非常高,在提升风险的同时无疑大幅增加了成本。以宝马i3为例,工程师在整个电池系统中建立了一个空调系统,这其中自然包括蒸发器,制冷剂在蒸发器中蒸发并快速高效的带走电池系统的热量,效率高且效果好。

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