新能源汽车锂离子动力电池电气安全性分析

新能源汽车锂离子动力电池电气安全性分析

张金浩

河南新太行电源股份有限公司435000

摘要：锂离子电池是新能源汽车的重要组成部分，在汽车运行过程中发挥重要作用。在新能源汽车行业不断发展的大背景之下，如何保证锂离子电池的运行安全值得各界人士深入思考。在这种情况下，有关方面投入了大量人力以及物力展开深入分析和研究取得了一定效果。简要介绍影响新能源汽车锂离子动力电池电气安全性的因素，结合该种电池的实际情况提出检验其安全性的试验方法，对于不断提高其运行过程中的稳定性和安全性意义重大。

关键词：新能源汽车；锂离子动力电池；安全性

引言

近几年以来，我国经济高速发展，人民群众的生活水平大幅提高。在这一过程中，汽车行业取得了较为突出的成就，在很大程度上提高了人民群众的出行水平，对于促进交通运输事业发展意义重大。在汽车行业高速发展的过程中，环保问题也受到了各方面的高度关注。在这种情况下，新能源汽车的销量逐渐提高，通过新能源汽车的引进降低了污染物排放总量。然而在新能源汽车运行过程中，应当采取有效措施不断提高锂离子动力电池电气安全性，避免其在长期使用过程中发生各种故障。

1新能源汽车锂离子动力电池事故原因解析

   在新能源汽车中，锂离子动力电池的重要组成部分，锂离子电池的质量关乎整个汽车的运行水平。因此，有关管理部门以及相关企业对于锂离子动力电池的使用情况高度关注，组织专业人士对于其使用过程进行了深入分析和研究。结合现如今的实际情况，部分汽车锂离子动力电池在使用过程中会产生事故，严重威胁到使用者的人身财产安全，对于事故原因进行分析至关重要。在相关人员的共同努力之下，通过分析认为新能源汽车锂离子动力电池产生故障原因主要有以下方面：

1.1内部因素

结合新能源汽车锂离子动力电池的运行特点来看，在电池运行过程中要进行充电和放电，但是由于某些原因，锂离子电池在使用过程中会发生过度充电和过度放电现象，在这种情况下很容易产生安全事故。根据权威机构的调查研究显示，在各类电动车安全事故中，电池起火发生的概率相对较高。[1]在锂离子电使用过程中，很容易出现短路现象，如果短路现象得不到有效控制，则会导致电池发生起火或者爆炸。特别值得注意的是，锂离子电池在制造和使用的过程中，会存在一部分金属颗粒，如果电解液分布不均匀或者使用方式不合理，则会导致出现局部渗透问题，最终引发短路。如果锂离子电池局部短路，会导致热量堆积，最终引发火灾。

总的来看，由于锂离子动力电池内部结构较为复杂，在使用过程中也会受到很多因素的影响。在这种情况下，如果不能够采取有效措施，对于锂离子电池的使用过程进行控制，则会导致安全生产事故发生的概率大幅提高，严重影响行车安全，对于汽车产业的进一步发展造成严重阻碍。

1.2外部因素

在锂离子电池使用过程中，很容易受到各种挤压和碰撞，在挤压和碰撞的过程中会导致漏电，最终产生较为严重的安全事故。也就是说一些机械问题，也有可能引起锂电池安全性下降不仅仅是在汽车行驶过程中，即使是电动汽长时间停放在原地，锂电池也会受到挤压力的影响，最终产生电解液泄漏问题，形成内部短路。值得注意的是，电动汽车在行驶过程中，所面临的不确定性因素较多，在某些情况较为复杂的路面，电动汽车会形成剧烈的震动，这些问题都有可能导致电池鼓包或者起火。[2]特别是一些碰撞问题的出现，很容易导致锂电池着火，因此有关方面应当及时进行测试，避免锂离子电池在使用过程中产生重大安全事故。

除此之外，环境因素也有可能引起锂离子电池安全问题，无论是电动汽车在行驶中或者停放在某一地点，都有可能由于温度过高而引发明火。如果锂离子电池内部温度急剧升高，则很容易产生失控现象。特别是在我国某些地区，由于海拔高度相对较高，因此大气压强普遍较低空气中含氧量很小，压强的剧烈变化会导致锂离子电池内部结构发生变化，如果锂离子电池储存不当则会引起内部结构受到挤压，最终发生短路问题。在某些情况下，空气中的氯离子具有一定的水合能，很容易吸附在金属表面的孔隙之中，将不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物，严重影响锂离子电池的使用性能，也会对于电动汽车的动力系统造成严重损害。根据技术部门的调查研究显示，很多电动汽车锂离子电池，在淋雨或者涉水后发生起火或者爆炸。特别是由于电动汽车锂离子电池电压高同时容量大，如果发生失控的情况则会释放大量能量，不仅仅会影响汽车的正常行驶，同时也会造成较大的交通事故。

综合来看，电动汽车锂离子电池处于较为复杂的运行环境之中，有关方面要对于其所处的外部环境进行细致研究，找到影响其安全性的各种因素，对于其结构进行不断改进和完善，以达到延长锂离子电池使用寿命的目的。

2关于锂离子电池电气安全性试验

   近几年以来，在新能源汽车不断普及的过程中，锂离子动力电池产生的安全问题也在逐渐增多，让新能源汽车行业在发展过程中面临诸多困境。新能源电动汽车发生爆炸、燃烧等安全事故，严重威胁到人民群众的生命财产安全，对于交通运输事业整体水平的不断提升也会产生影响。从这个角度来看，采取有效措施对于锂离子电池进行安全性试验至关重要。

2.1关于外部短路测试

   进行该项测试的主要目的在于，对于锂离子电池发生外部短路安全性能进行评估。从该项测试的实际特点来看，该项测试可以对于电流保护设备的激活状态和电池电流的承受能力进行分析，通过进行干预测能够了解到锂离子电池在不同状态下的不同表现。在具体测试时，要将锂离子电池的正负极与低电阻元件进行连接，在一秒钟时间之内让其外部发生短路。在通常情况下，在锂离子电池发生外部短路时保险丝以及断路器会正常运行，避免锂离子电池内部电流过大。根据有关实验数据，锂离子电池中的电流越高，其中断的速度也就越快。

2.2充电以及过放电测试

在对于锂离子动力电池电气安全性进行测评的过程中，为了对于电池的充电以及过放电保护系统进行检测，可以考虑引进相应的测试方法。在进行测试过程中，要对于电解质分解、阴极和阳极击穿等多方面因素进行分析。根据实验数据，如果温度已经达到200℃，联合剂会与氯化碳发生放热反应。在进行充电测试的过程中，要按照规定的充电电流给锂电池进行充电，在充电的过程中要观察锂电池的保护装置是否起到应有的作用。特别值得注意的是，在不同的条件下进行测试，很有可能导致测试结果有较大的不同，在不同标准以及规则下进行了测试，所产生的结果不具备可比性。[3]除此之外，过放电测试也是较为重要的测试内容，从锂电池的基本运行原理来看，即使是很微小的过放电，也有可能产生短路问题。对此，在测试过程中工作人员应当引起足够的重视。

总的来看，在进行充电及过放电测试的过程中，测试人员需要结合实际情况统一测试标准，同时也要提前做好一系列准备工作，这样才能够得出较为准确的测试结果，以便后续分析工作的开展。除此之外，通过进行相关测试也能够了解到锂离子电池的实际使用性能，对于其内部构造的改进以及完善会起到至关重要的推动作用。

结语

在我国新能源市场不断发展的过程中，锂离子电池所占据的市场份额也在不断扩大。特别是在新能源汽车使用过程中，所出现的安全问题更不容忽视。对于这种情况，有关工作人员应当分析问题产生的本源，采取有效措施对于锂离子动力电池的性能进行全方位检测以及分析，在检测的过程中判定电池性能是否达标，最终不断提升锂离子动力电池的使用寿命。相信在各部门共同努力之下，一定能够采取有效措施不断提升锂离子动力电池在使用过程中的安全性，为我国新能源汽车行业更好适应新时期发展需求奠定坚实基础。

[1]赵国亮，探析新能源汽车电池技术存在的问题及对策[J]时代汽车，2022(5):118-119

[2]涂允忠新能源汽车电池检测及维护方法分析[J]时代汽车，2022(4)109-110

[3]杨进峰，新国标下新能源汽车动力电池检测评价[J]光源与照明，2021(1):82-85