2019年1月11-13日，中國電動汽車百人會論壇（2019）在北京釣魚臺國賓館召開，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、歐盟科學(xué)院院士孫金華發(fā)表了主題演講，演講內(nèi)容如下：

匯報(bào)的提綱有五個部分：

第一部分，背景我想大家都非常清楚了，時(shí)間關(guān)系把它跳過去。

我們團(tuán)隊(duì)2003年就開始對鋰電池安全開始研究，我們跟其他做鋰電池的團(tuán)隊(duì)是不一樣的，他們的目標(biāo)是圍繞著提高鋰離子電池的能量密度、提高它的循環(huán)性能、壽命等等，我們還是想從安全的角度，怎么樣科學(xué)認(rèn)識鋰離子電池的危險(xiǎn)性，怎么樣用有效的技術(shù)手段去防控它。

第二部分，鋰離子電池系統(tǒng)反應(yīng)的熱動力學(xué)。有的地方可能跟艾老師有點(diǎn)相象，我們主要做的，在鋰離子電池當(dāng)時(shí)，不同的荷電狀態(tài)我們解剖開來，電池與電解液的反應(yīng)怎么樣、發(fā)生的熱量怎么樣，包括正極和電解液的反應(yīng)、負(fù)極和電解液的反應(yīng)，荷電狀態(tài)與產(chǎn)熱的關(guān)系。這是負(fù)極，剛剛艾老師講也有SCI膜，根據(jù)不同的材料、不同的成形分解溫度是不一樣的，而且反應(yīng)開始也是從SCI膜開始的。電池材料的化學(xué)反應(yīng)，是要到達(dá)一定的溫度才能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。一定溫度之前熱量怎么來？我們也做了，在正常得充放電情況下，包括其他濫用情況下它物理的產(chǎn)熱，這個產(chǎn)熱比如循環(huán)儀加上絕熱加速量熱儀，來測量在不同的充放電倍率情況下物理的現(xiàn)象產(chǎn)生的熱量，這個熱量如果不及時(shí)導(dǎo)出去，就會使電池體系溫度升高，引起電池的化學(xué)反應(yīng)，最后造成電池的失控。這個基礎(chǔ)上我們建立了耦合電化學(xué)模型和熱電耦合電池?zé)崾Э啬Ｐ停⑶乙舶l(fā)展了電池?zé)崾Э仡A(yù)測軟件。

第三部分，了解清楚了電池?zé)崾Э貦C(jī)制以后，我們看電池發(fā)生火災(zāi)以后的危險(xiǎn)性怎么樣，電池和電池包之間火焰是怎么傳播的。

我們用了ISO9705標(biāo)準(zhǔn)的大型鋰離子電池火災(zāi)危險(xiǎn)性側(cè)室平臺，我們可以測50，200安時(shí)大型鋰離子電池在不同荷電狀態(tài)下的火災(zāi)危險(xiǎn)性，比如我們做了以前鈷酸鋰的、錳酸鋰的，現(xiàn)在磷酸鐵鋰的，包括三元材料的等等。

通過這個實(shí)驗(yàn)我們發(fā)覺，對于不同的荷電狀態(tài)火災(zāi)特性是不一樣的，比如說荷電狀態(tài)比較高的，百分之百荷電狀態(tài)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這個火有多次射流火的狀態(tài)存在，比如開始著火了，限壓閥打開以后火噴出來噴的老遠(yuǎn)，噴出來以后火小了，有一個小小的穩(wěn)定火，過一段時(shí)間以后火又噴的很高，反反復(fù)復(fù)，有多次射流火的存在，最后把這個電池?zé)?。同時(shí)我們用剛才講的熱釋放速率測量平臺，測量了鋰電池在火災(zāi)情況下的放射行為，它放的熱量到底多大，不同SOC狀態(tài)的時(shí)候它的熱量是多少。

第四部分，我們搞清楚了電池的火災(zāi)特性以后怎么樣提高電池的安全性。有本質(zhì)安全、有過程安全，還有最后的消防安全。

本質(zhì)安全，還是通過前面機(jī)理的研究，我們發(fā)現(xiàn)里面的電解液與負(fù)極的反應(yīng)跟正極的反應(yīng)放出熱量是最多的，是一個熱失控主控的反應(yīng)，我們首先提出了微型滅火器，就是在電解液當(dāng)中引入了微型滅火器的概念，形成了阻燃電解液，基本上是燒不著的，而且它的電循環(huán)性能跟傳統(tǒng)的電解液不比那個差，做的電池用針刺的時(shí)候都不會著火。

最后發(fā)展一個預(yù)警的方法，比如說我們對南方電網(wǎng)的儲能電站，鈦酸鋰電池的，通過我們對它所用電池的熱失控參數(shù)的實(shí)驗(yàn)，提取了判別參數(shù)，我們給出了三級報(bào)警和控溫的策略。同時(shí)我們還對電池著了火以后怎么去滅火進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，這里面我們研究了不同的滅火介質(zhì)，包括水、丙烷、二氧化碳、氮?dú)獾鹊?，這些都去進(jìn)行過嘗試，嘗試下來，對于我們鋰離子電池滅火來講，不僅僅要滅掉它的明火，而且要對鋰離子電池降溫。