锂电池不可怕 其实挺耐用
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？
回应：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？
回应：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？
回应：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。
本期统筹：胡安琪
[责任编辑:磷酸铁锂电池组六大特性_锂电知识_池能电子
摘要：考察不同充电SOC（荷电状态StateofCharge的缩写）下的磷酸铁锂电池循环性能。实验结
电池成分磷酸铁锂电池锂钴电池锂锰电池锂钴镍电池C-LiFePO4LiCoO2LiMn2O4Li(NiCo)O2安全性及环保
  　低温拍摄时，由于长期在低温环境下，相机的锂电池可能会失效，所以要尽量保
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磷酸铁锂电池组六大特性
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(1)高倍率放电
& & 当测试温度为25℃，测试电压为2.9～3.3V时，不同倍率放电曲线如图所示，从图中可以看出，在不同测试电压及倍率下，放电电压接近2.0V时放电容量接近100%。
(2)高能量密度
& & 的重量能量密度为150Wh/kg。相同体积下，锂离子电池的能量密度约是铅酸电池的3~4倍。相同容量的磷酸铁锂电池与铅酸电池相比，重量减少了约60%~70%，铁锂电池和铅酸电池能量对比见表1。
(3)循环性能高
& & 在正常情况下，普通铅酸电池的充放电周期为300~500次，锂离子电池的充放电周期可以超过1000次。
(4)可快速充电
& & 能量转化效率高，可以在1～3h内完成充电，而普通铅酸电池则不能如此快速充电。
(5)安全性高
& & 由于普通铅酸电池含铅、锑等重金属，易对环境造成严重污染，使用与维护易发生泄漏，若内部硫酸外溢，则会造成设备腐蚀、人员伤害事故，而磷酸铁锂电池不含任何对人体有害的重金属元素、无污染、高安全性，是目前最安全的锂离子电池。
& & 传统的48V铅酸电池生命周期一般为5年，通信铁锂电池生命周期可以达到10年。此外，采用智能间歇式充放电管理模式，很大程度上降低了耗电成本。胡忠彩& 郑玉实
　　（国网山东省电力公司临沂供电公司 山东临沂& 276000）
　　摘要：循环寿命是衡量锂离子电池质量优劣的重要指标，影响锂离子电池循环寿命的因素是多方面的。结合国内外文献。综述了影响锂离子电池循环寿命的因素，分别使用环境和充放电制度截止电压等方面进行了探讨。
　　关键词：锂离子电池；使用寿命；影响因素
　　Abstract: Cycle life is an important indicator of the lithium- there are many factors affecting the cycle life of lithium-ion battery. Combining domestic and foreign literatures, the factors affecting the lithium-ion battery cycle life were reviewed, from the recession, using environment and charge-discharge system.
　　Key words: lithium- influencing factor
　　随着我国汽车大量生产与使用，能源安全和环境污染问题日益严重，大力发展电动汽车已成为当前产业发展的必然选择[1]。电池作为电动汽车的唯一能量来源，且在目前市场上锂离子电池的性能最好，已经被大部分汽车厂商作为电动汽车的研发对象[2]锂离子电池充放电循环过程是一个复杂的物理化学反应过程，其循环寿命影响因素是多方面的。一方面与电池本身的 特性相关，例如设计、制造工艺和材料性能退化等；另一方面 与使用过程中电池受外界的影响有关，例如使用环境和充放电制度等。下面就对影响锂离子电池循环寿命的因素进行分析。锂离子电池充放电循环的过程即为锂离子通过电解液在正负极材料之间来回脱嵌、移动的过程。在锂离子电池循环过程中，除在正负极发生氧化还原反应外，还存在大量如果能将锂离子电池的副反应降至低水平，使锂离子通过电解液始终能顺畅地往返于正负极材料之间，就能使锂离子电池的循环寿命得以增加。
　　1.锂离子电池寿命衰退性能分析
　　受限于目前锂离子电池技术发展瓶颈，对电池使用寿命的影响因素进行分析，用以研究电池寿命显得十分重要。锂离子电池的使用寿命在不断地充放电循环过程中，因电池内部不间断发生的电化学反应而使电池的材料性质发生衰退，而从实际使用环境条件来看，影响电池寿命衰退的因素主要包括环境温度，充放电倍率及充放电截止电压[3]。
　　2.影响电池使用寿命的因素-环境温度
　　锂离子电池的使用环境对其循环寿命影响也是非常重要的。其中，环境温度是十分重要的因素。环境温度过低或过高都会影响锂电池的循环寿命。不同的锂离子电池有不同的最佳使用温度，温度过高或过低都会对其使用寿命产生影响。随着温度的降低，电池的放电容量都会有所下降[4]。锂离子电池在使用过程中为满足不同的驾驶工况从而采用不同的放电倍率，放电倍率越大，电池的容量衰减越快。截止电压不同对电池使用寿命的影响主要表现在更低的截止电压会加速电池本身的衰退过程，导致电池容量衰减更快[5]。使用锂离子电池的设备在运输或正常工作的情况下，有可能会经受振动、冲击、碰撞等条件的考验。某些锂电池在与系统通信时进行充放电并根据一定频率接收数据信息。设备振动时的频率有可能对电池频率产生干扰，从而引起芯片数据出错或引发保护电路动作[6]。强振动或冲击下，锂离子电池的极耳、外部的连线、接线柱、焊点等可能会折断或脱落，电池极片上的活性物质也可能剥落，这都会影响电池的寿命甚至产生危险的情况[7]。
　　对同一类型锂离子电池做充放电循环实验。选择统一的恒流恒压充电方式，分别在不同的环境温度(0℃；10℃；24℃；40℃)下得到的电池容量衰减曲线如图1,所示：
　　图1& 不同环境温度下的锂离子电池容量曲线
　　Fig.1& Lithium-ion battery capacity curves at different ambient temperatures
　　3．影响电池使用寿命的因素-充放电电流
　　锂离子电池的使用过程即充放电循环的过程，充放电电流的大小、充放电截止电压的选择及采用何种充放电方式等充放电制度对锂离子电池的循环寿命也有很重要的影响。凡盲目增大电池的工作电流、增加充电截止电压、降低放电截止电压等都会使电池性能下降。当锂电池的放电电压低于放电截止电压时，就形成了过放电。在过放电的过程中，锂离子从负极上会过度脱出，下次充电时再嵌入会比较困难。锂离子电池在使用过程中为满足不同的驾驶工况从而采用不同的放电倍率，放电倍率越大，电池的容量衰减越快。下面是锂离子电池在同一环境，同一充电方式下，不同的放电倍率(0.5C,1C,5C)对电池容量的影响如图所示：
　　图2& 不同放电倍率下的锂离子电池容量曲线
　　Fig.2& Lithium-ion battery capacity curves under different discharge rate
　　4．影响电池使用寿命的因素-截止电压
　　截止电压同样是影响电池使用寿命的一种因素，充放电截止电压在电池长期使用过程中变现出来的衰减是相对较为严重的。&&&&&&&
　　截止电压不同对电池的使用寿命的影响主要表现在更低的截止电压会加速电池本身的衰退过程，导致电池容量衰减更快]。设置在统一的充电环境，不同的放电截止电压(2.7V；3.0V；3.3V)下的循环试验，得到的容量衰减曲线如图所示：
　　图3& 不同截止电压下的锂离子电池容量曲线
　　Fig.3& Lithium-ion battery capacity curves at different cutoff voltages
　　5.结论
　　通过分析可知，无论在设计制造还是使用过程中，影响锂离子电池循环寿命的因素是多方面的。锂离子电池的应用越来越广泛，对锂电池的需求在数量和质量上都提出更高的要求。循环寿命直接影响锂离子电池的使用时间和品质，因此生产者对其影响因素的研究是十分必要的。
　　参考文献
　　[1]陈瑞青,白辰.中国新能源汽车发展现状问题及对策[J].汽车工业研究,-12.
&&&&&&&&&[2]吴宇平.锂离子电池&应用与实践[M].北京:化学工业出版社,.
　　[3]Smith M.Batteries versus biomass as a transport solution[J].Nature,.
　　[4]时玮.动力锂离子电池组寿命影响因素及测试方法研究[D].北京:北京交通大学,2013:4.
　　[5]郑洪河.锂离子电池电解质[M].北京:化学工业出版社,2006:15.
　　[6]张超.锂离子电池寿命的研究[D].天津:南开大学,.
　　[7]郭红霞.电池制造过程与质量控制[M].北京:,
　　作者简介：
　　胡忠彩（1963-），电力工程师，研究方向为输配电检修
　　郑玉实（1969-），高级工程师，研究方向为输配电工程建设
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