韩国一锂电池厂发生火灾：已造成约20人死亡

韩国一锂电池厂发生火灾：已造成约20人死亡 由于该厂生产有害化学物质“锂”，消防部门抢先发布2级响应(下令3至7所消防署动员31至50台设备)，并出动了145名消防等人员和50台设备开展灭火工作。报道称，因锂电池起火难以用常规方式完全扑灭，而且火势较大，灭火工作进展不顺利。众所周知，锂电池起火后非常难以被扑灭，只能使用大量的水来控制火势不再蔓延，并等待可燃物被燃烧殆尽。类似的事故世界范围内都有发生，当地时间今年5月15日下午，美国加州一座锂离子电池储能设施发生火灾，并持续燃烧了五天，散发了大量的有毒有害气体，导致周边部分居民被迫撤离。专家指出，“易复燃是锂离子电池火灾特点之一”，需要耗费大量的人力物力来控制火势，并且在燃烧过程中锂电池还会散发出有毒有害气体，如果防范不当，吸入过量有可能致死。 ... PC版： 手机版：

韩国电池厂大火监控视频曝光：锂电池冒烟后迅速爆燃

韩国电池厂大火监控视频曝光：锂电池冒烟后迅速爆燃 察觉到异常的现场工作人员随即开始寻找冒出白烟的电池组，在发现白烟并挪动电池组的过程中，电池堆放区域开始燃烧并发生爆炸，烟雾瞬间大量蔓延。据了解，从冒出白色烟尘到剧烈燃烧，再到烟气充满整个作业空间，仅仅耗时15秒，现场工作人员试图用灭火器扑灭火情，但未能成功，大量烟尘伴随着爆炸和火光吞噬了整个车间。视频监控也证实了参与韩国京畿道华城市电池工厂火灾现场救援的消防部门负责人的说法，也即当天发生严重火灾的锂电池厂内在起火时，锂电池冒出大量浓烟且快速燃烧。据悉，这座电池厂保存着约3.5万个锂电池成品，火灾发生后，很多电池都发生了爆炸，给灭火工作带来巨大困难。 ... PC版： 手机版：

电动自行车燃烧对比：锂电池比铅酸电池危险得多

电动自行车燃烧对比：锂电池比铅酸电池危险得多 而锂电池电动自行车自燃可能是控制电路芯片故障，无法对电池本身进行监控，持续充电，俗话说就是把电池充爆了。这是因为，锂电池过充会发热，3分钟内无法及时散热，电池内部有机物熔化收缩，进而引起电池正负极短接，最终电池短路爆炸。因此，充电过程中自燃的，绝大多数都是锂电池的电动自行车。不仅如此，因为锂电池往往都有比较硬的壳体包裹着里面的电芯，有时候像子弹一样往外喷射，更加危险。家庭环境中易燃可燃物较多，一旦电池爆炸火星四溅，引燃周边可燃物会让火势迅速蔓延。因此在家中充电的电池，就像一颗“不定时炸弹”。 ... PC版： 手机版：

着火事故频发 电动自行车锂电池安全技术规范最新发布 11月实施

着火事故频发 电动自行车锂电池安全技术规范最新发布 11月实施 该《技术规范》将于2024年11月1日正式实施。据介绍，电动自行车使用的蓄电池主要有铅蓄电池和锂离子蓄电池两种。国内主要电动自行车品牌发布的电动自行车新车型中，配备锂离子蓄电池的比例已经超过20%。《技术规范》从单体电池和电池组两个层面规定了适用于《电动自行车安全技术规范》（GB 17761）的电动自行车用锂电池的安全要求和试验方法。其中单体电池方面主要考虑了过充电、过放电、外部短路、热滥用、针刺、标志6项安全要求；电池组主要考虑了电气安全、机械安全、环境安全、热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等7个方面22项安全要求。常见的电动自行车用锂离子蓄电池主要有锰酸锂电池、磷酸亚铁锂电池和三元锂电池等。其中三元锂电池又可以分为高镍体系的镍钴锰电池、镍钴铝电池以及无镍的磷酸锰铁锂电池等。《技术规范》针对单体电池规定了严格的过充电（1.5倍）、针刺等测试，高镍体系三元锂电池很难通过上述测试，今后将难以应用在电动自行车领域。《技术规范》仅适用于GB 17761《电动自行车安全技术规范》中规定的、最大输出电压不超过60V的电动自行车用锂离子蓄电池。不适用于电动滑板车、平衡车、电动摩托车、电动三轮车等车辆使用的锂离子蓄电池。工信部表示，《技术规范》作为电动自行车用锂离子蓄电池安全强制性国家标准，对规范电动自行车用锂离子蓄电池产品设计、生产和销售，提升产品质量安全水平具有重要意义，将促进电动自行车行业健康有序发展。 ... PC版： 手机版：

研究人员利用核磁共振波谱设计更安全、更高性能的锂电池

研究人员利用核磁共振波谱设计更安全、更高性能的锂电池 团队负责人、化学工程副教授劳伦-马贝拉（Lauren Marbella）说："我们相信，有了我们收集到的所有数据，我们就能帮助加快锂金属电池的设计，并帮助消费者安全地使用这些电池。"使用锂金属阳极而不是石墨阳极的电池，就像我们的手机和电动汽车中使用的电池一样，将使包括半挂卡车和小型飞机在内的电气化交通工具更加经济实惠、用途更加广泛。例如，电动汽车电池的价格会降低，同时续航里程会延长（从 400 公里延长到大于 600 公里）。然而，锂金属电池的商业化仍遥遥无期。锂金属是元素周期表中最活跃的元素之一，在正常使用电池的过程中很容易形成钝化层，影响阳极本身的结构。这种钝化层就像银器或珠宝开始褪色时产生的钝化层，但由于锂的活性非常高，电池中的锂金属阳极一接触电解液就会开始"褪色"。钝化层的化学成分会影响锂离子在电池充电/放电过程中的移动方式，并最终影响系统内部是否会长出导致电池性能不佳的金属丝。迄今为止，测量钝化层（电池界称之为固体电解质相间层（SEI））的化学成分，同时捕捉位于该层中的锂离子如何移动的信息几乎是不可能的。Marbella指出："如果我们掌握了这些信息，就可以开始将特定的 SEI 结构和特性与高性能电池联系起来。"新研究提炼了近期的研究成果，其中大部分是Marbella小组领导或参与的，并提出了利用核磁共振 (NMR) 光谱方法将锂钝化层的结构与其在电池中的实际功能联系起来的案例。NMR 使研究人员能够直接探测锂离子在锂金属阳极与其钝化层之间的界面上移动的速度，同时还能读出该表面上存在的化合物。虽然电子显微镜等其他表征方法可以提供锂金属表面 SEI 层的清晰图像，但它们无法精确定位无序物种的确切化学成分，也无法"看到"离子传输。其他可以探测锂在界面上传输的技术，如电化学分析，也不能提供化学信息。通过研究Marbella实验室在过去六年中收集的数据，研究小组发现核磁共振可以独特地感知锂金属上 SEI 中化合物结构的变化，这是解释锂金属一些难以捉摸的结构-性能关系的关键。研究人员认为，将核磁共振、其他光谱学、显微镜、计算机模拟和电化学方法等多种技术结合起来，对开发和推进锂金属电池的发展十分必要。当研究人员将锂金属暴露在不同的电解质中时，往往会观察到不同的性能指标。Marbella的核磁共振实验表明，这些性能变化的产生是因为不同的电解质成分会产生不同的 SEI 成分，并以不同的速率将锂离子输送到阳极表面。具体来说，当锂电池性能提高时，锂与表面的交换率也会增加。他们现在还能看到钝化层应该如何布置。为了达到最佳性能，不同的化合物必须在 SEI 中层层叠加，而不是随机分布。新研究中展示的交换实验可被材料科学家用于帮助筛选高性能锂金属电池的电解质配方，以及确定高性能所需的 SEI 表面化合物。Marbella 补充说，核磁共振是唯一能探测 SEI 中化合物局部结构变化的技术之一（如果不是唯一的话），它能解决离子绝缘材料如何在 SEI 中实现快速锂离子传输的问题。一旦知道发生了哪些结构变化例如，氟化锂等是否变得无定形、有缺陷、纳米大小那么我们就可以有意识地对这些变化进行工程设计，并设计出符合商业化所需的性能指标的锂金属电池。核磁共振实验是为数不多的能够完成这项任务的实验之一，它为我们提供了推动负极表面设计向前发展所必需的信息。展望未来，Marbella 的研究小组将继续把核磁共振与电化学结合起来，加深对锂金属电池不同电解质中 SEI 成分和特性的了解。他们还在开发各种方法，以确定单个化学成分在促进锂离子通过 SEI 传输方面的作用。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

固态电池研发之难 连宁王都连声叫苦

固态电池研发之难 连宁王都连声叫苦 近年来，随着海内外多家企业接连给出固态电池的量产时间点，业内对固态电池走向落地应用的期望值有所提升，二级市场也纷纷作出反应，与固态电池相关的概念股今年接连涨停。为何行业与资本市场对此纷纷看好这项技术？作为动力电池的新形态，其是否会替代目前主流的三元锂电池和磷酸铁锂电池？动力电池的“终极路线”所谓固态电池，简单理解即一种使用固体电极和固体电解质的电池。现有的动力锂电池材料体系包含碳/硅负极、多孔隔膜以及液体电解质，通过锂离子的移动而产生电流。而全固态电池是一个完全致密的状态，采用固态电解质和固态隔膜，碳/硅负极改为金属锂负极，充电时，锂金属会沉积在负极上，在放电的过程中溶解。基于这种材料体系的转变，固态电池有着液态电池无法企及的优势。例如，固态电池更为稳定，不易泄漏、不易燃烧，大大降低了电池起火爆炸的风险，安全性更高。另外，由于能量密度更高，可达到 400Wh/kg 以上（作为对比，磷酸铁锂电池的能量密度一般在 100Wh/kg~180Wh/kg，三元锂电池的能量密度通常在 150Wh/kg~250Wh/kg），其在性能表现上也优于液态电池，充电速度更快（最高可超过 10C）、续航里程更长。同时，全固态电池的电解质在 -30°C 和 100°C 的范围内都不会凝固，不会气化，这意味着冬天在寒冷地区不用担心续航问题，也不需要很复杂的热管理。这也就不难理解为何固态电池备受业界推崇，成为海内外车企争相布局的领域。从全球厂商的研发路径来看，固态电池主要有聚合物、氧化物和硫化物三种研发路线。不过，目前尚未有任何一种技术路径为绝对性方向，而是都处在探索阶段。“无论是聚合物、氧化物还是硫化物，目前很难有一种电池的所有性能都比别的电池有优势，而是各有优缺点。”广汽研发人员告诉虎嗅汽车。在广汽看来，未来固态电池的终极形态会是多元的复合体系，于是广汽全固态电池基于两条路线并行推进开发一个是以硫化物为主的复合体系，另一个是聚合物为主的复合体系。宁德时代同样认为没有一种固态电解质是十全十美的，其更为看好硫化物技术路线，认为其能够更快走向量产。同样在硫化物全固态电池领域布局的还有丰田，但双方在硫化物空气稳定性和制造工艺上采用了不同的策略。全球各家厂商都希望攻克全固态电池，但目前尚未有真正实现量产攻坚的玩家。需要指出的是，虽然近年来行业内有部分车企宣称用上了固态电池，但实际上是半固态电池，而非并非真正的固态电池形态。“根据行业内规则，一般是按液态电解质占电芯的比重来分：液态（25wt%）、半固态（510wt%）、准固态（05wt%）和全固态（0wt%）。”广汽研发人员告诉虎嗅汽车，“不管是液态电池还是半固态电池，只要电池内部存在电解液，一旦破损泄漏都会有短路起火的风险，与当前常规液态锂离子电池并无本质差异。”固态电池，可望不可及固态电池百般好，但无奈这是块“饼”。较早一批从事固态电池研发的厂商已经在这条赛道上走了十多年，丰田从 2012 年开始布局研发，宁德时代也差不多在这一时期启动研究，但都没能将固态电池推到量产阶段。从国内外车企透露的量产时间点来看，固态电池的产业化时间大概在 2027-2030 年。需要厘清的是，“上车不等于大规模量产”，推出产品形态到大规模量产落地之间还存在多方面的技术攻坚。“五年后肯定会有固态电池的车出来，再过三五年会大面积铺开。”吉利研究院专家告诉虎嗅汽车，但考虑到目前各家车企对固态电池的重视程度以及技术快速推进，量产时间可能提前。固态电池研发之难，连宁王都连声叫苦。曾毓群曾在公开场合表示，“宁德时代已经在这方面投资了 10 年，固态电池只有在使用新型化学材料、负极电极使用纯锂金属的情况下才会有很大优势，要将这种电池推向市场还有很多困难。”首先是电解质材料选择上，以相对主流的硫化物固态电解质需要的硫化锂为例，后者化学性质不稳定，与空气、水反应都会生成有毒化合物，生产环境控制要求严苛，量产困难，由于与目前的电池材料体系差别巨大，固态电池缺乏成熟的材料供应商。在正负极材料上，由于硅/碳负极体积易膨胀大不适用于固态电池，固态电池的正负极材料通常会选择一些能提高能量密度的金属，而锂金属负极现在还不成熟。在界面工程与稳定性上，固态电池中的电解质与正负极之间的界面问题也是一大挑战。由于采用固体电极和固体电解质，其有效接触能力较弱，会造成影响电池性能的界面阻抗。另外，由于固体电解质导电率差、采用锂金属易发生枝晶生长存在安全风险等问题，这些亟待攻关的技术难点。再者，对于量产和普及来说，全固态电池还面临着成本的问题，包括材料成本和制造成本。据中邮证券测算，目前固态电池较液态电池成本高出 30% 以上。材料层面，固态电解质目前仍难以做到轻薄化，用到的部分稀有金属原材料价格较高，叠加为高能量密度使用的高活性正负极材料尚未成熟，固态电解质和正负极成本都不低。在生产层面，固态电池的生产工艺相对复杂，成本也较高。可以预见，全固态电池短期内难以实现大规模的商业化。从理论层面来看，固态电池比液态电池有着多方面的优势，但这项被称为“动力电池领域的珠穆朗玛峰”的技术还仅是将来时形态，即使在三五年内能够有技术突破，但要形成替代，还需突破成本关口。从产业态度来看，未来 10 年无疑是全固态电池研发的关键机遇期。但对于一项新兴技术，更重要的是聚焦于技术层面的攻坚，而不是虚炒营销概念，将其作为宣传和推起资本热度的手段。 ... PC版： 手机版：