1．现实的隐虑

    新燃料车子在下降能耗、降低二氧化碳释放等方面具备明显的优势，被视为未来车子的进行趋向，近年来全球列国也纷纷颁布政策与举措，以扶持本国新燃料车子的进行。随着我们国家“十城千辆”工程的一步步推行，各新燃料示范都市甚而部分未列入试点的都市，都接踵在公共交通、出租、邮政环卫等范畴投放了批量的纯电动车子、插电式混合能源车子以及混合能源车子，新燃料车子渐渐显露在公众的视野中间。然则在新的技艺带来绿色外出理念的同一时间，在国家内部外产生的数起平安事故，尤其是近期深圳的“5.26”比亚迪E6电动出租车车祸，危及到了寿命，引起了公众对新燃料车子平安功能的担心，而这点担心的核心聚集到了新燃料车子所组装的电池组身上。

    锂离子电池作为日前新燃料车子的能量库存体，最先商业化于上世纪90年代初，并渐渐广大利用于各样花费类电子产物中。在某些极限的要求下，源于电池受到滥用，自身里面微短路或外部短路，庞大的能量可能导致电池内的有机物质燃烧，从而激发车祸，相似的概况在花费电子范畴也有相干报导。比较花费电子产物的利用，新燃料车子中所运用的锂离子电池组单体容量很大，串并联数更多，同一时间运用的环境更严苛，从平安的方位来讲也存留着很大的风险，民众对电池平安的担心却非无道理。

    2．作用锂离子电池平安的里面要素

    在新燃料车子范畴，电池组的设置是机动车全体设置的要紧构成，工程师们对电池组的构造设置，热治理等方面发展过周全考虑，并经过严刻的测试，以满足电池适宜的事业环境，从而确保司乘人士的平安。但如何提升电池本身的平安性，是解决电动车子平安难题的焦点课题。

    锂离子电池最重要的由正极资料、负极资料、隔膜以及电解液构成。作为一种化学电源体制，在设置的事业要求范畴以内通常很难产生平安车祸；而在某些极其要求下，如高温、过充、过放、外部短路或针刺挤压等，各构成部分本身的浮动及相互效用都有可能作用电池平安。针对各构成部分而言：

    1) 正极资料。常见的正极资料包括钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）、三元资料（NCM）、磷酸铁锂（LFP）等。不同的正极资料在挨近其热分解温度时可能分解并与电解液产生放热反映；电池在高电压过充状况下，锂离子从正极资料过度脱出，其强氧化性可使电解液氧化,。正极资料与电解液之中的放热反映会发生大批的热量，当这点热量没有办法散逸, 电池温度会接着升高, 进一步加速放热反映, 终归导致电池热失控。

    2) 负极资料。锂离子电池许多采纳石墨作为负极资料，在过充（有时甚而是寻常充放电）时，锂离子简单在负极堆积造成锂枝晶，刺穿隔膜造成电池里面短路，并与电解液反映生成可燃性气体，这是锂离子电池第一大的平安祸患。

    3) 隔膜。营运的隔膜为多孔PP/PE材质，厚度通常为20-30微米左右，是正极资料与负极资料间独一的屏障，当电池产生外部短路或遭到针刺挤压时，很简单导致隔膜的破裂，形成短时间内的大电流，让得电池里面温度升高，并在极短时间内激发系列的激烈反映。

    4) 电解液。经常使用的电解液平常为有机物，电池在极其概况发放生的冒烟、燃烧甚而爆炸，与其有干脆的关联。与电池体制不配合的电解液，在电池短路或电压过高时会被分解，刹那发生大批气体，导致电池里面负担升高，惨重时会导致胀气或冲破壳体。

    关于这点锂离子电池存留的可能的平安祸患而言，在非寻常运用概况下，经常使用的碳负极所引起的锂枝晶析出最简单产生，是电池平安的短板。针对各构成部分在电池平安方面存留的难题，业内也在踊跃发展相应的改良研发，如开发正极资料时考量其高温稳固性以及耐过充特性；在隔膜开发中注重其防穿透能力及闭孔阻隔特性；开发高电压电解液等；而钛酸锂（Li4Ti5O12，LTO）作为负极资料取代石墨，让得锂离子电池在平安功能上获得了相当大的提高。

    3．钛酸锂（LTO）电池技艺特色

    钛酸锂（LTO）资料用于电池开发始于20世纪90年代，其作为负极资料利用，相对碳负极有较大的优势，近年来遭到相当大的关心。

    LTO为尖晶石构造，理论比容量为175mAh/g，实质比容量可达165mAh/g，并聚集在平台地域。LTO是一个零应变资料，如图1所示，锂离子在镶嵌与脱出时晶格常数与空间浮动都很小，具有极优的重复功能；而石墨的层状构造在锂离子镶嵌脱出时平常发生层间形变，并随着嵌脱次数的增添而导致构造塌陷。LTO资料不与电解液产生反映，没有SEI膜造成；更要紧的在于LTO的电势比锂金属高，不易析出锂枝晶，让得钛酸锂电池相对其它实用碳负极资料的锂离子电池在基本上更平安。

图1. 石墨与钛酸锂构造对照

    为了获得更高的比能量密度，LTO平常作为负极资料与锰酸锂（LMO）或三元资料（NCM）正极资料构成电池，电压平台为2.3V左右。

    4．更平安的LpTO电池

    微宏对现存LTO资料发展改性，并同一时间对正极资料、隔膜以及电解液发展了相应的改性开发，通过体系整合，开发出了更平安与超长重复生命的LpTO电池。

    凭借对电池原料的技艺改性，尤其是LpTO负极资料的利用，电池的平安功能获得了极大的提升。图2是几种日前经常使用在新燃料车子尤其是纯电动公交与混合能源公交的电池与LpTO电池在同等要求下的穿刺测试对照照片。电池均为10Ah软包装单体，在相同的测试要求下，采纳三元资料（NCM）作为正极，石墨（C）做负极的电池显露起火景象；采纳磷酸铁锂（LFP）作为正极，石墨（C）做负极的电池发生了浓密的烟雾；而运用LpTO技艺的电池则没有反常景象显露，同一时间电池电压亦显现寻常。这是由于LpTO电池从根基上改良了现存其它体制的锂离子电池潜在的平安难题。

图2. 碳负极与LpTO负极10Ah软包装电池穿刺对照平安测试截图

    在某些更极其的测试要求下，LpTO电池也体现出较强的平安特性。图3区别展现了LpTO电池在通过并联穿刺试验，或屡次切断后的实物照片。可行见到，电池在并联穿刺后并没有产生起火或许爆炸，而通过屡次切断试验后还能维持其电压。

图3. LpTO电池10并穿刺测试及切断测试后实物照片

    5．LpTO技艺的利用

    日前，这类更平安的LpTO技艺在新燃料公交范畴曾经有了批量的利用。自2011年3月以来，第一批6辆装备LpTO技艺的纯电动迅速充电公交客车在重庆609路已累积平安运转28 000千米；2012年4月，又有25台投入到新的线路运营，同期也投放了运用LpTO技艺的50台迅速充电插电式混合能源公交客车到重庆4条公交线路面上。到2012年底，在重庆装备LpTO技艺的新燃料公交客车总数将达到200台。图4是组装LpTO电池的迅速充电纯电动客车在重庆实地运营的照片。

图4. 装备LpTO电池的迅速充电纯电动公交客车在重庆实地运营

    6．小结

    不论是车企仍是配套厂家，作为新燃料车子工作的参加者，都起首要将平安作为头等大事，不行用寿命的代价来换取资产的进步。锂离子电池在寻常运用要求下是平安的，而为了确保锂离子能源电池的运用平安，除了在电池单体制造与成组时严刻把控品质关，幸免因生产工艺激发平安车祸以外，电池组合乎道理的构造设置、电源治理以及热治理都须要充分考量。除去这点外部的要素以外，采用自身更平安的电池单体，可行从本质上提升电动车子用锂离子电池的平安系数。

    微宏的LpTO技艺改良了采纳石墨负极电池的内在缺陷，电池本身的平安特性获得了提高，让得电池愈加平安。实是上，也有越来越多探讨投入到了锂离子能源电池的平安探讨范畴，因而，咱们有理由信任，经过更合乎道理的体系设置以及电池技艺自身的改良，未来的新燃料车子将来会更平安。