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怎么來保證電池包的系統(tǒng)安全呢?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-04-27 12:11    點擊量:
”馬俊峰講到,“應(yīng)該是從整車開始,在整車設(shè)計的時候電池包企業(yè)就要介入。從主動角度來說,安全問題,要將電芯、BMS(電池管理系統(tǒng))、線速、系統(tǒng)設(shè)計等都結(jié)合在一起,這是需要我們做的技術(shù)。從被動角度來說,如果電池真出問題了,就要考慮如何保障車上的人安全逃離,所以在設(shè)計上要盡可能地延緩事故的蔓延速度。我們在考慮幾項技術(shù),一個是外部短路的管控,還有組間的隔離,某一個電芯一個組出了問題,就不能很快地蔓延到其他的地方;還有電池包對防火性能的處理,國際上有標(biāo)準(zhǔn),什么情況下人員是在不同的事故環(huán)境下,從車內(nèi)逃離出來,都是有標(biāo)準(zhǔn)的。”
 
馬俊峰介紹,波士頓電池在之所以選擇三元鋰池技術(shù)路線,是因為電動汽車有輕量化的發(fā)展方向,Ekg 指標(biāo)已經(jīng)決定了要尋找高能量密度的技術(shù)路線。從現(xiàn)在看,三元材料相對來說是可以量產(chǎn)、能源密度高、低溫性能達(dá)到一定水準(zhǔn)的材料,目前波士頓三元鋰電池成組以后的能量密度可以達(dá)到125Wh/kg 左右。
 
“安全跟電池材料的關(guān)系不是很大,更重要的是應(yīng)用的場景。”馬俊峰說,“隨著新能源汽車保有量一路狂奔,出事的幾率也越來越大,因此反思電池安全問題是有必要的。從哪些角度可以保證我們現(xiàn)在這個行業(yè)發(fā)展會更好,怎么保證車輛不發(fā)生大事故,或者說即使是發(fā)生了著火、爆炸的事故,如何保證車上的人能夠安全離開?這就需要考慮電池?zé)峁芾矸桨浮?rdquo;
 
“電池的安全關(guān)鍵還是要看使用。電池的散熱如果做得好,不管什么材料都相對安全。某些概念誤解引發(fā)了對個別材料的偏見。我們應(yīng)該要研究散熱機理,加強熱量管控,盡量將熱量釋放出去,電池才會更安全。”聶亮講述了對三元電池的看法。
 
在聶亮看來,業(yè)界對安全性的夸大擔(dān)心,造成了“暫緩三元材料使用”的局面,這也許還會嚇跑投資者們。“我們要用事實說話,下一步的技術(shù)提升研究實踐才是最重要的。”
 
聶亮說,首先要承認(rèn)電池都存在不安定因素,哪怕做到1ppm,甚至0.3ppm,電池都有可能出現(xiàn)燃燒的情況。所以就要看電池PACK 了,做好PACK 就能防護好電池。在實際使用過程中,很多情況是車先燒起來,而不是電池先燒起來,這就需要對電池做好隔絕措施,如整車的內(nèi)飾織物等。
 
“技術(shù)從來不是問題,就怕沒有信心!”聶亮說,“新能源汽車行業(yè)發(fā)展需要一個積累過程,2016 年~ 2020 年這個階段的發(fā)展很關(guān)鍵。新能源車輛在國家堅定的扶植下,終于迎來了曙光,行業(yè)、企業(yè)等都應(yīng)保持信心,齊心協(xié)力解決發(fā)展中遇到的問題,一直走下去。”
“電池主要由四部分材料組成:正級,負(fù)級,電解液和隔膜。電解液一般是有機溶劑,也是最先著火的。業(yè)內(nèi)爭論安全問題,不應(yīng)該在正級三元材料上,而是品質(zhì)方面的管控。電池起火主要是里面的熱量積聚在一起沒有辦法擴散出去,只要想辦法盡快地把熱量釋放出去也可以做到很安全。”宋華杰說。
 
宋華杰介紹,比克電池最初主要發(fā)展磷酸鐵鋰電池,后來基于輕量化和能量密度兩點考慮,逐步替換成三元材料。國家要求動力電池能量密度2020 年達(dá)到300wh/kg,靠磷酸鐵鋰比較困難,所以選擇三元材料方向。比克電池成組以后能量密度約為120 ~ 130wh/kg。
 
關(guān)于安全性,宋華杰從三個部分進行了分析。首先,從單體的結(jié)構(gòu)來說,做結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候要考慮電池一旦發(fā)生了失效,怎么能夠自己保護,自己預(yù)防。舉個例子,現(xiàn)在用的18650 電池,就設(shè)有一個防線,設(shè)計了CID,電流截流裝置,一旦電流過大會自動斷開。
 
第二,關(guān)于材料選擇,可以通過對材料進行改性,以確保安全。比如電解液是最容易出事的,可以添加一些添加劑,通過研發(fā),添加阻燃劑、增加陶瓷隔層,對正級添加一些穩(wěn)定結(jié)構(gòu)元素等。
 
第三,鋰電池的生產(chǎn)過程是非常復(fù)雜的,需要注意幾個工序中的問題。生產(chǎn)車間的溫濕度和粉塵、金屬異物,尤其是金屬異物,會使制造過程中出現(xiàn)電池內(nèi)短路現(xiàn)象,要知道電池最危險的就是內(nèi)短路,發(fā)生了內(nèi)短路正負(fù)級會解除導(dǎo)致電池失效。此外,電動車使用過程中不是單個電池,而是成千上萬的電池進行串并聯(lián),進行DMS 設(shè)計的時候要進行溫度管控,一旦哪個模組出現(xiàn)了問題,就能迅速進行報警,預(yù)警是DMS 需要加強的。電池做出來后,還要進行一系列的性能安全監(jiān)測,而不是做完了就出廠。
 
同時,宋華杰希望相關(guān)部門加大監(jiān)管,根據(jù)相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)對電池產(chǎn)品進行測試。并且要針對出現(xiàn)的問題制定一個新的標(biāo)準(zhǔn),或者是對已有的標(biāo)準(zhǔn)及時進行修訂,加嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)的控制,用以提升產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量。
 
 

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