剧毒、短命、易爆炸 锂电池使用如此苛刻?

2016-12-08 10:12:00 作者:CB 分类 : 比特网

  广为流传的网文对锂电池的质疑还包括:锂电池剧毒、短命、易爆炸,使用条件苛刻;无法回收利用,造成巨大环保压力……果真如此吗?人民日报“求证”栏目继续采访多位业内专家,探寻真相。

  锂电池是剧毒危险品?

  正解:锂电池不含剧毒物质,影响远小于铅酸电池

  “锂离子电池和锂电池严格说在概念上还是有区别的。”中国汽车技术研究中心动力电池领域首席专家、电池测试与应用技术联盟秘书长、高级工程师王芳说,锂电池通常指由锂金属或锂合金为负极、使用非水电解液的电池。锂离子电池指可充二次电池,负极不采用金属锂,依靠锂离子在正负极之间移动来工作。不过,在日常生活中,人们习惯把锂离子电池简称为锂电池或锂电。

  据了解,目前我国推广的新能源汽车(包括纯电动汽车和插电式混合动力汽车)大多都采用锂离子电池,其中磷酸铁锂占到80%—90%,三元锂电池在乘用车上也开始大规模应用。

  针对网传文章中指出的锂电池是“剧毒危险品”的说法,王芳驳斥说,锂电池相比如铅酸、镍铬、镍氢等传统电池,不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质,相对污染较小。且其电解液为有机溶剂和锂盐,大多为无毒或低毒;但锂电池分解或水解产物为氢氟酸和其它含氟化合物,具有一定腐蚀性和毒性。

  就“锂电池剧毒说”,中国电子科技集团第十八研究所研究员级高级工程师刘浩杰表示,锂离子电池本身不含剧毒物质,负极的碳和正极的金属氧化物基本是无毒的。由于锂离子电池属于密封体系,正常使用是不会接触到这些物质的。“无论如何,其影响远小于目前应用最为广泛的铅酸电池。”

  锂电池寿命短、使用条件苛刻?

  正解:动力锂离子电池寿命可达2000次循环,电池管理系统可限制“过充过放”

  目前锂电寿命有多长?浅充浅放和过充过放是否会对电池安全和寿命产生影响呢?

  “决定动力锂离子电池使用寿命的因素有很多,包括体系本身的特性,也包括制造工艺、使用工况等。优质的电池体系,外加科学的系统管理,可以达到很长的使用寿命。”王芳介绍说,按照容量衰减至80%作为截止条件、按照100%的放电深度测试,目前动力电池的寿命基本都可以达到2000次循环。

  “过充过放指电池在充放电过程中电压超过或低于规定的截止电压,对电池性能和寿命会带来危害。”王芳说,但电池中的BMS电池管理系统会加以限制和保护,低温时限制对电池充电,加热至合适温度时再充电。王芳说,为了确保锂离子电池的安全性,从电池单体、模组再到电池系统有一系列的安全保护设计,防止电池过充过放过温,在出现异常时及时报警和保护。

  网文中提到:曾有媒体报道,“天津十八所证明了锂电池在高温高压、穿刺撞击、过充过放几乎所有项目中都发生了燃烧及爆炸”。

  对此,中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙说,2014年5月末,中国电子科技集团第十八研究所接受媒体专题采访,但节目中电池发生燃烧爆炸的现象是根据节目录制要求,将保护电路拆除后,进行滥用实验造成的。这次实验主要目的是让广大使用者了解没有保护措施的三元锂电池在滥用条件下可能出现的危险情况。

  “锂离子电池安全性理论上是可控的,引发安全问题多是在产品缺陷和滥用的情况下。”刘彦龙说。“但单纯电池单体、模组和系统的安全,还不足以保证搭载锂电池的电动汽车的绝对安全。”宁德时代新能源科技有限公司(CATL)董事长李平介绍,目前顶配的Model—S使用了7104块松下三元锂电池,在电池安全保护方面做足了功夫,包括设置传感器、由电池控制系统控制、大量使用高强度铝合金等材料的碰撞防护等。在采取这些安全设计的情况下,安全事故的概率还是达到了万分之一。

  中国电子科技集团第十八研究所研究员级高级工程师王庆华也指出,目前电动汽车电池市场上的产品良莠不齐,一些厂家生产的电池存在一致性差的问题,且管理系统的功效发挥不大,一个单体发生问题会对电池组的整体寿命产生一定的影响。对此,王庆华建议政府提高相应的试验验证标准,加强对电动汽车市场的管理监督和检测。

  废旧锂电池污染不可控?

  正解:因环境风险相对较小,锂电池尚未纳入危险废物管理,但应尽早布局回收再利用体系

  锂电池目前是否有强制回收政策?是否像网传文章中所说,废旧锂电池会造成巨大的环保压力呢?王芳说,现阶段被环保部门纳入危险废物进行管理的废旧电池包括废镉镍电池和废铅酸蓄电池。对于一次性电池、锂离子电池、镍氢电池等,因其环境风险相对较小,并未纳入危险废物进行管理。

  不过,废旧锂离子电池进入环境,由电极材料、电解液与环境中其他物质发生水解、氧化等反应,可能会造成镍、钴、锰等重金属离子污染、氟污染以及一些有机物污染。那么,这些污染可控吗?

  王芳说,针对锂离子电池的处理,国家发改委环资司起草的《电动汽车动力蓄电池回收利用政策(2015年版)》中规定,鼓励采用湿法冶炼技术处理废旧锂离子电池,要求镍、钴、锰的综合回收率应不低于98%。“针对锂离子电池的处理技术,我国一直有高校科研团队进行研究,并与美国开展了合作交流。”王芳说。

  工信部1月8日发布了《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法(征求意见稿)》,拟对新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用企业实行动态管理,委托相关专业机构负责协助做好公告管理相关工作。

  中国电子科技集团公司首席专家、研究员级高级工程师胡树清说,对于以磷酸铁锂、锰酸锂及低钴含量三元材料等为正极活性物质的锂离子电池,由于回收商业价值低,企业兴趣不高。这些废旧电池回收必须由国家出台政策,才能顺利实现产业闭环。现在我国出台了一些政策和标准,如废旧电池的分类、储运规范,固体废弃物和危险废物污染防治技术政策等,但还不充分。

  “锂离子电池回收再利用的工作,要尽早布局。”国家863节能与新能源汽车项目监理咨询专家组组长王秉刚说,建立动力电池回收体系,需要完善电池的标准化、建立编码追溯系统、实施严格的奖惩措施以及对再生利用企业进行资质管理等。

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