電動車「鋰離子電池」為何常出現起火疑慮?

作者 | 發布日期 2021 年 08 月 25 日 12:07 | 分類 材料 , 電力儲存 , 電動車 Telegram share ! follow us in feedly


通用汽車(GM)宣布,由於高壓電池組存在起火風險,決定擴大召回旗下雪佛蘭(Chevrolet)「Bolt」電動車,預估成本將耗費 10 億美元,並向 LG 化學(LG Chem)子公司、電池供應商 LG Energy Solution 尋求補償。

然而,這次 LG Energy Solution 生產電池的第二次重大召回,凸顯出公司在製造電池方面面臨挑戰。通用汽車新聞稿指出,LG 提供給 Bolt EV 和 Bolt EUV 的電池組出現雙重缺陷,有陽極(anode)版斷裂和隔離膜折合,一枚電池同時有這兩種狀況,會提高起火風險。

為什麼鋰離子電池會有火災風險?

鋰離子電池著火,主要是因為電池內的熱量未能按照最初設計的意圖進行釋放,引起內外燃燒物的燃點後起火。

無論是用於汽車還是電子設備,如果鋰離子電池製造不當、遇到損壞,或者操作電池的軟體設計不正確,都可能起火。電動汽車的鋰離子電池使用有機液體電解質,在高溫運行時具有揮發性和易燃性,遇到外力碰撞也會導致化學品外洩。

大林(Daelim)大學汽車工程教授 Kim Pil-soo 認為,當電動車遇上火災時,一直很難準確地確認起火點,因為在相同條件下要重演火災事件,是非常困難的。此外,政府、汽車製造商和電池製造商往往不會透露具體的安全風險。

電動車常用這 3 種鋰離子電池

目前用於電動車的 3 種鋰離子電池,分別是圓柱型電池(Cylindrical)、方型電池(Prismatic) 和袋裝型電池(Pouch-types),圓柱型和方型的外殼是硬質材料,袋裝型電池使用密封的柔性薄膜加上薄金屬袋保護,而每一種電池都各有優缺點。

圓柱型鋰離子電池使用舊式技術,可承受高的內部壓力而不變形,價格也便宜,是大規模生產的理想選擇,但重量重、形狀無法像其他電池形式一樣密集排列,而特斯拉大都使用圓柱型電池。

方型電池比圓柱型電池更輕、更安全,且矩形能夠密集包裝、更加利用空間,但價格昂貴、生命週期更短,也有膨脹問題。

與上述兩種鋰離子電池相比,袋裝型電池製造起來能更輕、更薄,並適應不同車型的容量和空間要求,在設計上具有靈活性,但更容易膨脹,碰撞也更容易受到傷害,引發火災的風險更大。

目前,通用汽車和現代汽車都使用 LG Energy Solution 的袋裝型電池。大眾汽車今年稍早表示,將從 LG 和電池供應商 SK Innovation 生產的袋裝型電池,轉而改採方型技術。

(首圖來源:shutterstock)

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