鋰電產業(yè)吸金千億，黃金羅盤指向何方。同心智造網高峰論壇--2018中國（國際）鋰電暨電動技術發(fā)展高峰論壇于4月20-21日在上海召開，本次大會由第一鋰電網、賀勵展覽、同心智造網聯(lián)合主辦，同期舉辦中國國際電動汽車暨充換電技術高峰論壇。本次論壇邀請到了超過40位嘉賓演講分享，來自全國各地的500多鋰電池行業(yè)相關企業(yè)代表出席，金磚鋰電峰會主席何向明給大家做《鋰離子動力電池的安全性和可靠性》主題演講。

今天很高興參加金磚鋰電峰會和大家在這里見面，剛才主持人已經介紹了，動力電池現(xiàn)在發(fā)展的非?？?，也有很多的問題，今天和大家分享一下，在動力電池安全性和可靠性方面的認識，下次分享一致性和快充電的科學問題，因為時間短，今天主要給大家分享一下鋰電為什么不安全，什么概念原因率什么，怎么應對？安全性非常重要我們知道有一家企業(yè)在北京的三里屯著了一下，對品牌的損失也非常大，車的著火對企業(yè)非常的重要，我們看看在過去若干的例子，最典型的三星的NOTE7著火大家都知道，三星天津產業(yè)著火，三星在這個行業(yè)走下坡路，很多著火的例子，2006年飛機著火，鋰電池托運的話會把箱子撬開，把鋰電池扔掉，這個坐飛機千萬不能托運鋰電池，這些運輸過程中的著火，這些汽車廠著火的例子非常非常的多，如果連電動自行車也算的，很多有著火的例子，很多例子都非常的恐怖，這些例子都會非常多，都是車的例子?？焖俚闹v一下，最主要的是著名的特斯拉，全世界都有，國內有三四個例子，非常的多。

為什么這些電池會著火呢？我們看看全世界有很多很多的組織，來制定安全性的標準，所有著火的電池都是通過安全性的測試依然會著火，這是安全性最討厭的情況，這些安全性的例子，有個特征，我們來說一下，我們發(fā)現(xiàn)這個特征，安全鋰電池都通過安全的認證，發(fā)展的概率是幾千萬分一，我說的是一線，不包括小廠，發(fā)生著火的原因是內短路，內短路是不能消除的，全世界的鋰電池都發(fā)生過火災。這些著火的鋰電池都是合格品，為什么還有這些原因呢？是因為我們因為測試標準，和他們發(fā)生安全性之間，沒有科學的聯(lián)系，我們看看為什么沒有科學的聯(lián)系？主要是濫用安全性，用機電熱的電池進行一些測試，看看電池安不安全，實際上是由內短路造成的，這些是制造瑕疵、應用下造成的，NOTE7和特斯拉是很好的電池，這兩個東西是不同的概念，兩個特征是不一樣的，一個是濫用安全性，一個是自引發(fā)安全性，是兩個不同的概念，這是兩個特點，對于濫用安全性是做測試標準的，一個是自引發(fā)安全性，是有完全不同的測電，自引發(fā)是不可以預測，是小概念的，小事件的，對于濫用安全是可以預測，每個電池都是使用的，利用濫用安全性的標準判斷電池的安不安全由于之間沒有聯(lián)系，所以造成安全性的電池不安全，通過安全的測試的主要的原因，這是最典型的。

另一個APU飛機，大概有四五架冒煙，冒煙以后美國安全局進行了分析，拆開電池，全部拆開，發(fā)現(xiàn)中間有一個內短路的地方，那么確認內短路造成的，所以電池目前產生安全性的原因主要的原因都是化學物理機械制造使用，初步分析比較多的原因是溫升，電池熱失控，汽油快充，還有微短路，還有變形的短路等等，這些因素造成了電池內短路發(fā)熱造成安全性能源的原因，比如說鋰電化學內短路，有一個例子，如果電池里放一些金屬材料，我們會發(fā)現(xiàn)金屬的粉粒會有一些點，可以做的實驗，我們在正極里面把一個不銹鋼的粉末放在這里面進行充換電，會發(fā)現(xiàn)隔膜的點會發(fā)生不銹鋼的成分，就是說明我們在正極材料的粉末通過充換電以后會切換到負極，這是做這批材料會有金屬雜質要求的原因，這是很難完全去除掉的。還有里面的黃銅、鐵、不銹鋼都會有，這些都會造成電池產生熱失控的原因。

還有充電，我們充電的時候對電流的大小有限制，電流太大會造成邊界條件，大于邊界條件會有風險。還有隔膜，很多人來問我，國產的隔膜跟所有的指標都一樣，而且廠家不愿意要，做出來的電池成品率低一些。我們分析了很多的原因，這里面做了一個圖大家看一下。里面有很多的微孔，如果在隔膜中孔比較大，阻力比較大，從四周遷移，四周就有鋰的輸出就會造成電池刺激的原因。做到一個實驗可以驗證，在中國可以用一個很硬的東西，擠壓隔膜，擠壓掉隔膜的孔，會發(fā)現(xiàn)右下腳，會看到周圍有明顯的鋰的析出，所以隔膜的制造是非常難的，中間有一點點不一致，都會造成電池很多很多的問題，隔膜是非常高技術的東西。因為我們都知道行電，行電時間長，會擠壓極片會產生電池燃燒，特斯拉很多的事故都是這種事情居多。如果產生這個原因會有很多很多，所有的可能性都在這里面，在工廠的時候需要嚴格的管理，從設計、進貨等等要從這個點上管理電池，有一個工廠他們每年都會有一些電池工廠里面會燃燒，我到這個工廠去看了，提了很多的建議進行改進以后，現(xiàn)在就可以沒有了，這個也是在工廠里面的細節(jié)是需要經驗的，很多電池制造商沒有這個經驗會造成了很多的問題。

那么這個就是我們講的變形，可以做出來，很多地方會循環(huán)以后的變形，這些變形會造成電池熱失控的原因。那么我們就想現(xiàn)在這個廠家的電池能不能簡單的評估一下，很多企業(yè)研究了，我們發(fā)現(xiàn)主要的原因，低溫析鋰、負極金屬沉積，充電析鋰的做出了分析，我們大概可以把一個電池的可靠性的數(shù)量做一些分析，我們做過這個，比如說我們做的結果我們分析了國內一個廠家的樣品，我們來看，分析結果日本的電池無論哪個批次，都是性能最好的，這是相對值，國內和韓國差不多，國內的電池一線品牌跟韓國已經差不多了，在一致性的評估上基本上也是這些。日本還是最好的，日本細節(jié)做得好，韓國和中國做得差不多，國內二三線的品牌差距很大了，下面我簡單給大家匯報一下如果一個電池做的比較安全，大概目前會有什么思路，其中一個思路產生熱失控的過程進行了深入的分析。

引發(fā)熱失控會有一系列化學反應，第二個溫度產高成為反應的劣勢反應，熱量溫度在升高，不斷地循環(huán)，電池溫度不斷地升高，會形成熱失控，我們把這個過程進行分解，我們就知道這是什么反應，控制這個反應，控制的機理，可以通過化學反應減少內部的發(fā)熱，降低發(fā)熱的速率，慢慢的發(fā)熱，提高散熱力，不應該太快，這樣電池比較安全，改變路徑的發(fā)展，比如說我們有很好正極等等組織一個電池熱失控，那么這是我們做的一個驗證，200WH/4KG，這樣電池做得比較安全150度6個小時以上，這個還是很大的考驗的，包括穿刺試演也是很大的考驗，如果做了的話，安全性是大幅度的提高這里做了一個總結，通過測試對鋰電池的隨機安全性進行評估，不同的廠家還是很明顯，一線品牌和二線品牌結果是明顯看得出差異。日本的電池是最好的，中國和韓國的水平是差不多的，通過化學材料的改進，鋰離子電池的安全性是可以通過的。