一年来,经过电池起火所致多起电动汽车召回事件之后,现在是否应重新审视锂离子电池质量控制问题?

我们终于告别了2020年。这漫长的一年里,除新冠疫情对个人健康的影响以外,随之而来的全国性大封锁还使得众多行业的发展遭受重创。毫无疑问,汽车工业也未幸免;与2019年相比,该行业总值在2020年8月剧降 20%。除此之外,电动汽车市场还面临着其他问题。

鉴于知名汽车制造商进行的一系列汽车召回均涉及电池过热问题,现在是否应重新审视锂离子电池质量控制问题?


昂贵的召回事件直指电池问题

最近报导出的电池所致汽车伤亡事故是通用汽车五辆雪佛兰Bolt汽车起火事故。起火原因调查目前尚处于初步阶段,但所有起火原因均无一例外地暗示电池问题。为此,通用汽车正在召回近6.9万辆汽车,涵盖从2017年到2019年生产的车型。

在2020年5月推出Kugas混合动力车型后,福特召回的该车型达到数千辆;该车型此前在欧洲已发生七次起火事件,原因是电池与油箱距离太近,电池过热时导致起火。宝马公司和Mini公司正在召回或停止生产在2020年1月20日至9月18日之间生产的所有油电混动车型,约有26700辆汽车受到影响。该公司将电池起火风险列为召回原因,内部调查显示,该问题的致因是生产过程中密封于电池中的外来污染物。宝马公司官方声明指出:

“内部分析表明,在极少数情况下,颗粒物可能会在生产过程中进入电池内部,电池充满电时可能会导致电池内部短路,从而引发火灾。”

这些问题将矛头指向电池制造商,而全球最大电动汽车电池制造商乐金化学的股价在通用汽车宣布召回后下跌4%,这将其他锂离子电池制造商置于众矢之的。

然而,电动汽车仍是行业发展的趋势。许多国家的交通政策都希望在未来二十年内基本(也可能是完全)过渡至电动汽车运输系统。因此,尽管上述问题可能在短期内打击了消费者和投资者的信心,但从长远来看,此类问题必将得到克服。为电动汽车供应电池的市场必将增长;因此,确保电池供应的质量和安全至关重要,尤其是考虑到目前弥漫整个市场的不安情绪时亦如此。

 

预防电池起火

关于电动汽车电池起火的调查并未全部完成,但宝马公司提出的颗粒污染物问题却是众所周知的现象。从本质上讲,电池芯内部的金属污染物会穿透正极和中心隔膜,导致电池内部短路。热失控会导致过热和着火。

为降低此种机制发生的可能性,电池制造商在生产过程中会检测电池中是否存在金属颗粒。此项检查通常采用ICP-OES(电感耦合等离子体原子发射光谱法)或WDX(波长色散X射线光谱法)技术。此类方法能很好地确定电池芯内部的污染物的类型和浓度,但无法显示颗粒物实际尺寸和数量。由于超过给定尺寸的金属污染物会产生质量问题,因此有必要获得关于电极板的内部尺寸和分布的真实图像,以评估电池失效风险或其他指标。

日立EA8000A专为锂离子电池异物分析而设计

日立推出的EA8000A X射线颗粒分析仪能克服传统ICP-OES和WDX技术的局限性,提供关于锂电池和单个部件中金属污染物的尺寸、数量、分布和元素类型的详细信息。

EA8000A融合透射X射线和X射线荧光这两种先进技术,可对电池部件(包括电极板、隔膜以及炭黑等导电物质)中的金属污染物进行高速自动分析。此类信息可用于根本原因分析并确定材料中可接受的颗粒水平。由于分析速度极快,该技术可被用作常规生产的质量控制方法。

 

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参考:
https://www.ft.com/content/16ab61c8-5be7-4d62-8ef2-391163379191

https://www.cnbc.com/2020/11/13/gm-recalling-chevrolet-bolt-evs-due-to-fire-risks-amid-federal-probe.html

https://www.thisismoney.co.uk/money/cars/article-8832347/Ford-recalls-thousands-plug-hybrid-Kuga-SUVs-fire-concerns.html

https://www.autocar.co.uk/car-news/new-cars/bmw-recalls-all-plug-hybrid-models-due-battery-fire-risk




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日期: 20 January 2021

作者: Ashley-Kate McCann

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