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锂离子电池安全受关注 新材料研究是热点

作者:永利国际最新网址  来源:永利国际最新网址  发布日期:2010-04-03

    专家表示,应积极推进制定安全标准,并予以有力推行,对不能通过安全标准的产品,要严格制止上市,这是解决锂离子电池的安全问题与降低事故发生的途径之一。

    随着锂离子电池技术水平的迅速提高,其应用领域越来越宽,在消费者享受锂离子电池给生活带来便捷的同时,却也承受着锂离子电池着火、爆炸带来的恐慌。因此,人们对锂离子电池的安全性能产生了高度的关注,同时也期待有关部门尽快制定锂离子电池安全标准。

    锂离子电池安全备受关注

    锂离子电池的安全设计包括许多方面的内容,电池安全结构设计、安全材料的选用、安全保护功能设计、有计划的安全验证等贯穿锂离子电池设计的全过程。天津力神电池股份有限公司副总工程师苏金然在接受《中国电子报》记者采访时表示,产品安全始于产品设计。选用安全性更好的电极材料、隔膜和电解液是电池安全设计需首要考虑的问题。就电池正极材料而言,三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂具有比钴酸锂、镍酸锂更好的安全性,这些材料已广泛应用于电池设计中,并可以取得很好的安全性能。

    他表示,目前国内正负极材料及电解液的研发、生产已具规模,基本可以满足锂离子电池设计和生产的要求。另外,一些安全性涂敷材料的应用研究已走向实用,为锂离子电池安全性能的提高注入了新的动力,这方面的研究和应用工作国内还需加大投入和跟进。他介绍说,天津力神电池股份有限公司专门致力于锂离子电池的研制和生产,产品质量和产品安全性得到业内的普遍认可。目前公司锂离子电池的材料应用平台覆盖了钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸铁锂的材料体系,产品系列涉及圆柱形、方形、聚合物和大容量动力电池。在电池安全性能提高方面,公司建立了安全设计准则、安全生产工艺准则、产品安全试验准则,这三大准则规范了产品的设计、生产和检验过程,确保了电池的安全性。

    三洋电机株式会社移动能源公司副公司长中谷谦助表示,在锂离子电池的安全方面,所有用于电池制造的部件和材料均发挥着重要作用。他们现在正采取有关办法将部件和材料结合起来,以确保这类电池的安全。此外,为了充分利用部件和材料,强调先进的工业生产技术和质量控制技术以提高安全性是很重要的。“保证锂离子电池的安全,需要将电池和用电设备一起综合考虑。同时,电池的安全性需要由电子设备制造商和电池制造商共同解决。”中谷谦助解释说。

    标准制定应立足自主创新

    锂离子电池安全问题应该与食品安全一样,得到我国国家相关部委与地方政府的重视,政府应积极推进制定安全标准,并予以有力推行,对不能通过安全标准的产品,要严格制止上市,这是锂离子电池的安全问题控制与降低事故发生的途径之一。

    由于锂离子电池安全机理十分复杂,特别是电池经过循环使用后的状态变化对安全性的影响更为复杂,因此对锂离子电池安全的认识与标准制定的科学性与有效性可以有一个渐进发展过程,同时还应充分考虑外部控制技术的发展与应用有效性。苏金然告诉记者,锂离子电池安全标准是一项技术性很强的工作,应该充分利用电池标准化组织和来自电池行业、用户、电子控制等领域的专业技术人员与标准化专业人员参与这一过程,其中包括必要的实验验证工作等。力神公司一直以来都积极参与电池标准的制修订工作,起草或参与起草了GB18278、IEEE1725、IEEE1625等锂离子电池标准。去年12月公司派人参加了信息产业部组织在深圳举行的“锂离子电池安全标准研讨会”,并就电池召回和电池安全标准问题做了专题演讲。

    中国电子技术标准化研究所高级工程师孙传灏表示,目前锂离子蓄电池大致划分为能量型和功率型两大类产品,两类产品在材料、设计结构等方面存在一定差异,在相同的安全前提下,其标准的试验方法乃至要求都可能有所不同。通常所说的便携式电池属于前一类产品,包括手机、笔记本电脑、数码相机和摄像机用锂离子蓄电池,而电动工具、电动自行车和电动汽车用锂离子蓄电池可归为后一类产品,他建议相关部门应分别制定便携式锂离子蓄电池安全标准和动力型锂离子蓄电池安全标准。

    在采访过程中,业内人士纷纷表示,制定锂离子电池标准要立足于自主创新,但不意味着要闭门造车,应注意吸收和采纳IEC、IEEE、UL等国际标准。

    拓展车用市场是重点

    锂离子电池的主要生产国是日本、韩国、中国,在这三分天下的格局中,日本、韩国在许多新技术方面的探索值得我们学习。在产品的技术和制造方面,我们还有一些差距,但我们在半自动化生产方面的探索也引起了国外同行的关注。

    苏金然表示,随着电池应用领域的不断拓展,电池的容量和功率性能要求越来越高,对安全性的要求也因应用领域的不同而要求有所不同,在开发现有电化学体系潜力的同时,新体系、新材料的研究将成为锂离子电池研究的热点,在这方面的研究突破会为锂离子电池产业的快速发展注入不竭动力。

    因为轻便、高能量密度的特点,锂离子电池在市场上的应用逐渐扩大。今后,锂离子技术将主要应用于混合动力车和电动车辆领域,这将进一步扩大锂离子电池的市场占有率。因此,满足该领域的应用,成为国内锂离子电池企业突破的重点。中科院物理研究所研究员黄学杰强调说,我国现已成为仅次于日本的锂离子电池生产大国,但远非强国。目前小型电池多采用手工生产,产品质量参差不齐,低价竞争激烈。动力电池的产业化刚刚开始,多数企业更是处于起步阶段,能满足混合电动汽车15年使用寿命要求的电池和关键材料技术仍然是空白。鉴于车用锂离子动力电池等高端产品的技术难度极高,需要通过科研、工程技术和管理人员的共同努力,需要国家在产业技术方面予以支持并建立合适的技术扩散机制,才会促进我国电池行业整体技术水平的提高。

 


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