電池安全技術(shù)的案例
為什么說(shuō)，無(wú)熱擴(kuò)散技術(shù)是動(dòng)力電池安全的基石？
▲圖2.中國(guó)領(lǐng)先于全球率先
在電池熱失控?cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)中積累了很多
隨著2021年的推進(jìn)，中國(guó)電池企業(yè)的動(dòng)力電池和車企，開(kāi)始在電池安全技術(shù)方面不斷發(fā)布技術(shù)，主要包括：
▲圖3.不完全統(tǒng)計(jì)時(shí)間線的熱不擴(kuò)散電池
●電池企業(yè)
寧德時(shí)代、弗迪電池、欣旺達(dá)、蜂巢能源
●汽車企業(yè)
比亞迪、江淮汽車、廣汽乘用車、東風(fēng)嵐圖、長(zhǎng)城汽車、吉利極氪
時(shí)間軸主機(jī)廠&動(dòng)力電池廠商技術(shù)概覽
◎2020年01月
比亞迪的刀片電池
◎2020年03月
江淮的蜂窩電池
◎2020年09月
寧德時(shí)代推出NCM811 NP電池
◎2020年12月
蜂巢能源發(fā)布的果凍電池
◎2020年12月
欣旺達(dá)推出不起火電池
◎2021年03月
廣汽推出彈匣電池
◎2021年03月
東風(fēng)嵐圖推出琥珀電池
◎2021年06月
長(zhǎng)城推出大禹電池
◎2021年07月
極氪推出極芯電池
這一系列的電池系統(tǒng)的發(fā)布，都是在電池熱失控?cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)5分鐘的基礎(chǔ)上，達(dá)到電池熱失控不擴(kuò)展的效果。但如2022年“兩會(huì)”期間，人大代表、長(zhǎng)城汽車總裁王鳳英“推動(dòng)動(dòng)力電池熱失控防護(hù)技術(shù)應(yīng)用”的提案所言，以動(dòng)力電池熱失控防護(hù)為方向，多家車企推出相關(guān)安全技術(shù)，但由于業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)不足，新技術(shù)推廣應(yīng)用遠(yuǎn)不及預(yù)期。
因此，在標(biāo)準(zhǔn)制定層面，工信部也發(fā)布了2022年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)，明確提出要啟動(dòng)動(dòng)力電池安全標(biāo)準(zhǔn)修訂，提升熱失控預(yù)警和安全防護(hù)水平。所以從這個(gè)意義上來(lái)看，在未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)修訂中，可能會(huì)從強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)角度提高熱擴(kuò)散要求，大幅提高安全門檻。
展開(kāi) 廣汽埃安彈匣電池第二“針”，終結(jié)行業(yè)技術(shù)路線之爭(zhēng)
據(jù)了解，彈匣電池將電芯置于形似彈匣的安全艙內(nèi)，并從電芯材料、電池結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)四個(gè)緯度來(lái)提升動(dòng)力電池的安全性。
在電芯層面，通過(guò)正極材料的納米級(jí)包覆及摻雜技術(shù)的應(yīng)用，能提升熱穩(wěn)定性，防止熱失控；同時(shí)電解液應(yīng)用新型添加劑，可實(shí)現(xiàn)SEI膜的自修復(fù)，改善電芯壽命；高安全電解液能在高溫下自發(fā)聚合形成高阻抗特性聚合物膜，大幅降低熱失控反應(yīng)產(chǎn)熱。這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，使電芯的耐熱溫度提升了30%。
在電池結(jié)構(gòu)上，通過(guò)網(wǎng)狀納米孔隔熱材料和耐高溫上殼體，形成超強(qiáng)隔熱安全艙，實(shí)現(xiàn)三元鋰電芯熱失控不蔓延至相鄰電芯，電池包上殼體能耐溫1400℃以上。
冷卻系統(tǒng)方面，通過(guò)全貼合液冷系統(tǒng)、高速散熱通道、高精準(zhǔn)的導(dǎo)熱路徑的設(shè)計(jì)，彈匣電池實(shí)現(xiàn)散熱面積提升40%，散熱效率提升30%。
電池管理系統(tǒng)（BMS）則采用車規(guī)級(jí)最新一代電池管理系統(tǒng)芯片，實(shí)現(xiàn)每秒10次全天候數(shù)據(jù)采集。發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，立即啟動(dòng)電池速冷系統(tǒng)為電池降溫。
廣汽埃安方面強(qiáng)調(diào)稱，彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)擁有超高耐熱穩(wěn)定的電芯、超強(qiáng)隔熱的電池安全艙、極速降溫的速冷系統(tǒng)、全時(shí)管控的第五代電池管理系統(tǒng)等四大核心技術(shù)，可從電芯本征安全提升、被動(dòng)安全強(qiáng)化、主動(dòng)安全防控三大方面提升電池的系統(tǒng)安全性能。
同時(shí)適用三元鋰和磷酸鐵鋰電池的安全技術(shù)
值得一提的是，彈匣電池是目前行業(yè)唯一能同時(shí)兼顧三元鋰和磷酸鐵鋰兩大技術(shù)路線電池安全的技術(shù)。當(dāng)下，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池仍是全球電動(dòng)車行業(yè)的兩大主流電池技術(shù)路線，且對(duì)于二者的未來(lái)的發(fā)展前景，業(yè)界一直有所爭(zhēng)論。
展開(kāi) 紐扣式一氧化碳傳感器助力新能源汽車鋰電池安全
從全球來(lái)看，到2025年，預(yù)計(jì)動(dòng)力電池出貨量將正式邁入“TWh”時(shí)代，儲(chǔ)能電池出貨量將達(dá)到460GWh。清潔能源的蓬勃發(fā)展，將帶動(dòng)鋰電池需求的持續(xù)增長(zhǎng)。
作為新能源汽車及儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件，動(dòng)力電池的安全性，一直是行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著電池容量不斷擴(kuò)大、動(dòng)力系統(tǒng)指標(biāo)精細(xì)化程度日益提高，行業(yè)對(duì)鋰電池的品質(zhì)及安全性要求愈加嚴(yán)格。
新能源汽車迎來(lái)的發(fā)展，與電池技術(shù)的發(fā)展密不可分。正是由于電池技術(shù)的革新，才讓續(xù)航里程達(dá)到了用戶的期待值。不過(guò)新能源汽車電池的安全問(wèn)題仍然是影響行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，特別是在夏季，自燃現(xiàn)象還是屢見(jiàn)報(bào)端，電池安全技術(shù)的升級(jí)成為行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。下面讓我們一起了解下如何通過(guò)傳感器技術(shù)的發(fā)展，來(lái)力助車企提升新能源汽車電池的安全性。
所謂新能源汽車，是相對(duì)于傳統(tǒng)以化石燃料為動(dòng)力的汽車而言，是采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源的汽車，目前主要以鋰離子電池和氫燃料電池為主，其中鋰離子電池的占比更大。不過(guò)由于鋰離子天然的特性，使得鋰電池在某些情況下會(huì)出現(xiàn)熱失控，所以這類新能源汽車確實(shí)會(huì)存在一定的安全隱患。及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，并通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)提醒駕駛員，則顯得尤為關(guān)鍵。工采網(wǎng)代理的多款傳感器都可以集成到新能源汽車鋰離子動(dòng)力電池的火災(zāi)防控檢測(cè)模組中，并針對(duì)動(dòng)力電池熱失控進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)一氧化碳、煙霧和溫度傳感器，對(duì)新能源汽車鋰電池的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)電池處于熱失控狀態(tài)時(shí)，電解液泄露揮發(fā)出的氣體，電池組短路產(chǎn)生的氣體以及電線過(guò)熱產(chǎn)生的焦糊味，這些異常情況就會(huì)被傳感器捕捉到，同時(shí)傳感器會(huì)根據(jù)動(dòng)力電池熱失控模型向駕駛員發(fā)出熱失控預(yù)警，并結(jié)合預(yù)設(shè)的火災(zāi)抑制裝置對(duì)鋰電池進(jìn)行及時(shí)處置，可有效解決新能源汽車鋰電池的安全問(wèn)題。工采網(wǎng)小編推薦一款可靠的紐扣式一氧化碳傳感器TGS5141，該傳感器具有靈敏度高、可靠性好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于電池熱失控檢測(cè)。
展開(kāi) Ansys+清華大學(xué)：聚焦電池安全，探索仿真前沿
此次培訓(xùn)聚焦電池安全的前沿話題，吸引了來(lái)自動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池、新能源汽車等領(lǐng)域的研發(fā)工程師與技術(shù)管理者，通過(guò)理論講解、實(shí)驗(yàn)操作與案例建模等形式，全面剖析電池熱失控的成因、演化機(jī)制與仿真預(yù)測(cè)方法，活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)座無(wú)虛席，反響熱烈。
仿真技術(shù)為產(chǎn)業(yè)升級(jí)帶來(lái)的
電池安全設(shè)計(jì)保駕護(hù)航
隨著新能源技術(shù)和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池系統(tǒng)在高能量密度、高倍率充放電等方面持續(xù)升級(jí)，與之俱來(lái)的電池熱失控?zé)崧语L(fēng)險(xiǎn)日益凸顯，工程仿真在電池安全設(shè)計(jì)中的作用也愈發(fā)重要。如何精準(zhǔn)預(yù)測(cè)并有效抑制熱失控，成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈亟需解決的核心難題。
尤其目前，工業(yè)和信息化組織制定的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》（GB38031-2025）正式發(fā)布，將于2026年7月1日起施行。新國(guó)標(biāo)首次提出因內(nèi)短路發(fā)生熱失控后不起火不爆炸的要求，被稱為“史上最嚴(yán)電池安全令”。動(dòng)力電池新國(guó)標(biāo)實(shí)施后將有效降低碰撞后新能源汽車動(dòng)力電池燃燒的風(fēng)險(xiǎn)，可以更好地保護(hù)消費(fèi)者的生命安全，同時(shí)也對(duì)所有整車和電池企業(yè)提出新要求，尤其是對(duì)熱失控?zé)崧雍诵?em>技術(shù)提出了更高的要求。
針對(duì)這一背景，Ansys與清華大學(xué)攜手打造此次培訓(xùn)班，依托清華大學(xué)在電池安全基礎(chǔ)研究的深厚積淀，結(jié)合Ansys在多物理場(chǎng)仿真平臺(tái)的領(lǐng)先能力，旨在為產(chǎn)業(yè)界提供具普適性的解決方案，推動(dòng)電池安全仿真技術(shù)的發(fā)展。
展開(kāi) 
電動(dòng)車國(guó)標(biāo)再修訂，談?wù)剻C(jī)器學(xué)習(xí)如何提高電池安全性
三部標(biāo)準(zhǔn)分別指向電動(dòng)車的電氣部件、充電器和電池。
關(guān)于電池的《電動(dòng)自行車用鋰離子蓄電池安全技術(shù)規(guī)范》5.2.6條提出：電池組在充電、放電過(guò)程中應(yīng)至少實(shí)時(shí)采集以下數(shù)據(jù):電池電壓,電池組總電壓、溫度、電流。
換句話說(shuō)，電池組必須要配備電池管理系統(tǒng)。
一、為何專門針對(duì)鋰電推出此強(qiáng)制國(guó)標(biāo)？
根據(jù)工信部4月底數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)電動(dòng)自行車的保有量已超過(guò)3.5億輛。意味著每四個(gè)人就擁有一輛電動(dòng)自行車，成為國(guó)民第一交通工具。
但電動(dòng)自行車帶來(lái)的安全挑戰(zhàn)也愈發(fā)嚴(yán)峻。
國(guó)家消防局5月底數(shù)據(jù)，近三年電動(dòng)自行車火災(zāi)數(shù)量年均增長(zhǎng)20%。2024年前五個(gè)月，國(guó)內(nèi)發(fā)生電動(dòng)自行車火災(zāi)10051起。
二、是所有電動(dòng)自行車都不安全嗎？
起火主要由電池引起，電動(dòng)自行車用的電池有鉛酸電池和鋰離子電池兩類。
從成本角度看。鉛酸電池能量密度低，大約只有鋰離子電池的四分之一，故較為笨重。但勝在便宜，市占率超過(guò)八成，絕對(duì)的主流。
從安全角度看。根據(jù)國(guó)家消防救援局公布的7月統(tǒng)計(jì)報(bào)告，在電動(dòng)自行車引起的火災(zāi)中，鋰離子電池有622起，占比82.1%。
總結(jié)：鋰離子電池以不足兩成的市占率，“貢獻(xiàn)”了全國(guó)超八成的電動(dòng)自行車火災(zāi)。
三、鋰離子電池為何不安全？
鉛酸電池正極為二氧化鉛，負(fù)極為鉛，電解液為稀硫酸。
三種物質(zhì)均非可燃物，因此很難燃燒。除非嚴(yán)重過(guò)充，電解液發(fā)生電解反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，遇到火花或高溫發(fā)生爆炸。
鋰離子電池的正極為鈷酸鋰、錳酸鋰或磷酸鐵鋰等鋰鹽，負(fù)極為石墨，正負(fù)極通過(guò)隔膜分開(kāi)。
電解液為有機(jī)溶劑，可燃物。當(dāng)電池發(fā)生老化、高溫或撞擊時(shí)，隔膜被刺穿，正負(fù)極短路。能量瞬間釋放，電解液成為“燃料”起火燃燒。
相比鉛酸電池，鋰離子電池盡管不安全，但能量密度高是其最大優(yōu)點(diǎn)。
展開(kāi) 電動(dòng)汽車電池安全事故分析與研究現(xiàn)狀
傳統(tǒng)汽車安全技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了大量的試驗(yàn)研究，甚至包括大量成本昂貴的碰撞安全試驗(yàn)，才逐步完善。電池安全研究也不例外，只有建立充足且完備的電池安全性試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、觀察和探索，方有可能從根源上得以突破。如今不論研究機(jī)構(gòu)還是汽車企業(yè)，對(duì)電池安全領(lǐng)域的試驗(yàn)都只處于起步階段，試驗(yàn)條件單一、試驗(yàn)數(shù)據(jù)匱缺，遠(yuǎn)不能夠支撐當(dāng)前電池安全技術(shù)研究的需要，在后續(xù)的工作中，針對(duì)多種電池電極材料、多種電池型號(hào)類型，考慮多種復(fù)雜故障狀態(tài)，在全SOC區(qū)間、全溫度范圍、全壽命周期內(nèi)建立豐富的電池安全試驗(yàn)數(shù)據(jù)，是電池安全研究的重中之重。
4.2 動(dòng)態(tài)加載的濫用試驗(yàn)尚需進(jìn)一步開(kāi)展
電動(dòng)汽車碰撞過(guò)程中，外力對(duì)電池結(jié)構(gòu)的破壞可以視為一種動(dòng)態(tài)沖擊載荷作用過(guò)程，這與電池靜態(tài)擠壓/穿刺試驗(yàn)所反應(yīng)的結(jié)果存在很大差別。動(dòng)態(tài)加載下的濫用試驗(yàn)需要考慮兩個(gè)層次，一是發(fā)生故障時(shí)的電池充放電負(fù)載是動(dòng)態(tài)的，應(yīng)與實(shí)車運(yùn)行工況相吻合；二是施加的機(jī)械破壞應(yīng)是動(dòng)態(tài)沖擊而非簡(jiǎn)單的靜態(tài)擠壓。目前多數(shù)的機(jī)械濫用試驗(yàn)是對(duì)靜置電池的準(zhǔn)靜態(tài)加載，而動(dòng)態(tài)沖擊載荷下的電池響應(yīng)特性、塑性破壞、產(chǎn)熱機(jī)理及故障診斷的研究都十分匱缺。
4.3 高可信度電池故障模型是必由之路
故障狀態(tài)下的電池特性極其復(fù)雜，對(duì)電池故障特性進(jìn)行模型表征是進(jìn)行故障診斷和分析故障特性的有效措施，然而現(xiàn)有的電池安全研究多數(shù)是依賴于傳統(tǒng)的電化學(xué)模型或等效電路模型的基礎(chǔ)上稍加修改而形成，這些模型在故障狀態(tài)下的可信度與適用性有待考究。電池發(fā)生故障時(shí)其內(nèi)部的電化學(xué)特性與正常運(yùn)行時(shí)有很大差異，一些在正常情況下的電池“副反應(yīng)”此時(shí)反而可能變成起主導(dǎo)效果的“主反應(yīng)”，與之對(duì)應(yīng)的等效電路特性也有了很大變化，因此傳統(tǒng)的電池模型并不能準(zhǔn)確刻畫(huà)故障狀態(tài)下的電池機(jī)理，針對(duì)電池各類故障失效形式，分析并建立高精度、高可信度的電池模型，是透析電池安全問(wèn)題本質(zhì)、建立有效診斷機(jī)制及安全管理方法的必由之路。
展開(kāi) 新能源汽車電池的安全問(wèn)題，這項(xiàng)核心技術(shù)能夠防患于未“燃”
然而，隨著到2020年新能源車補(bǔ)貼政策取消，國(guó)產(chǎn)新能源車將面臨完全依靠技術(shù)自主創(chuàng)新來(lái)決勝市場(chǎng)的境況，這對(duì)于不少國(guó)內(nèi)新能源車企依然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
而在消費(fèi)者層面來(lái)講，今年8月中國(guó)青年報(bào)社社會(huì)調(diào)查中心，對(duì)2006名受訪者進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查顯示，在購(gòu)買新能源汽車的顧慮方面，64.3%的受訪者擔(dān)心充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善，52.5%的受訪者擔(dān)心電池續(xù)航能力不足。
總結(jié)起來(lái)，大眾消費(fèi)者對(duì)于新能源汽車的擔(dān)心主要有三點(diǎn)：
充電樁建設(shè)尚未普及，出門充電不便，充電時(shí)間長(zhǎng)
電池的使用壽命只有2~3年，電量隨著次數(shù)的增多而遞減，電池更換的費(fèi)用很高。
新能源汽車僅發(fā)展短短十余年，產(chǎn)品質(zhì)量及售后服務(wù)都不如已有200多年歷史的燃油車
針對(duì)電池使用壽命和產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題，想要取得關(guān)鍵性發(fā)展，必須在核心防護(hù)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破。針對(duì)新能源汽車電子元件的保護(hù)，以材料技術(shù)革新為本的全球技術(shù)專家戈?duì)枺℅ORE）開(kāi)發(fā)了三大核心的新應(yīng)用，為這些新能源汽車提供全面有效防護(hù)。
電池包壓力管理和防水防塵的出色方案
車企對(duì)于新能源汽車電池共分為三大安全保護(hù)環(huán)節(jié)，分別為電池單體安全、電池模組安全以及電池系統(tǒng)安全。在單體電池的擁有第一道防水能力之外，還會(huì)在電池組和系統(tǒng)方面繼續(xù)增加安全系數(shù)，三個(gè)維度共同筑造完善的安全之墻。
減速器的全天候防護(hù)，長(zhǎng)效可靠
相較于傳統(tǒng)燃油車，電動(dòng)汽車的構(gòu)造有很大的不同。除了不再需要復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)以及占據(jù)大量空間的排氣系統(tǒng)之外，變速器也沒(méi)有出現(xiàn)在電動(dòng)車上。目前主流純電動(dòng)汽車均采用電機(jī)匹配單級(jí)減速器的架構(gòu)，減速器取代了變速器的地位，也促使電動(dòng)車減速器的逐漸興起。
展開(kāi) Solid Power公布其高含量硅電池的安全和性能數(shù)據(jù)
蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，電動(dòng)汽車全固態(tài)電池開(kāi)發(fā)商Solid Power公布了其高含量硅全固態(tài)電池技術(shù)的安全和性能數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，該初始數(shù)據(jù)顯示出優(yōu)越的比能量和安全特性。目前，Solid Power正與空白支票公司進(jìn)行合并，且其技術(shù)主要用于為未來(lái)電動(dòng)汽車提供動(dòng)力。
Solid Power的小型軟包電池在室溫下可實(shí)現(xiàn)1,000多次循環(huán)，且可保持80%以上的容量。目前，這種小型軟包電池采用的是可擴(kuò)展的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。而Solid Power致力于提高公司試生產(chǎn)線上大容量電池的性能。
（圖片來(lái)源：Solid Power）
Solid Power的全固態(tài)電池電芯技術(shù)采用硫化物固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池中使用的所有易燃液體和凝膠電解質(zhì)。其2Ah高容量硅電池在以下濫用條件下表現(xiàn)出良性故障：
針刺——Solid Power充滿電的電池在室溫下會(huì)被導(dǎo)電針刺穿，以模擬電池壁意外刺透。該損壞的電池不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)，例如起火、泄氣或材料損失。在測(cè)試過(guò)程中，電池溫度僅略有升高，最高為27℃。
過(guò)充——Solid Power充滿電的電池子在室溫下持續(xù)充電，充電速率為1C，超過(guò)了典型電壓上線。電池在壓縮和未壓縮的情況下都進(jìn)行了測(cè)試。充電達(dá)200%時(shí)，Solid Power的電池不會(huì)發(fā)生起火、泄氣或材料損失等危險(xiǎn)。電池受壓時(shí)的最高溫度為35℃，未受壓時(shí)的最高溫度為69℃。
外部短路——Solid Power充滿電的電池會(huì)進(jìn)行短路以模擬不當(dāng)電池使用。Solid Power的電池在測(cè)試過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生起火、泄氣或材料損失等危險(xiǎn)。
展開(kāi) 儲(chǔ)能電池系統(tǒng)熱失控安全監(jiān)測(cè)傳感器解決方案
電化學(xué)電池以不可控制的方式通過(guò)自加熱升高其溫度的事故即為熱失控。
什么是熱失控?cái)U(kuò)散？
熱失控電池產(chǎn)生的熱量高于它可以消散的熱量時(shí)，熱量進(jìn)一步積累，可能導(dǎo)致火災(zāi)，爆炸和氣體釋放。如果電池系統(tǒng)中，由于一個(gè)電芯產(chǎn)生熱失控而引發(fā)其他電芯熱失控，即為熱失控?cái)U(kuò)散。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 36276—2018中給出的熱失控?cái)U(kuò)散定義如表2所示。
熱失控的引發(fā)原因？
熱失控現(xiàn)象的產(chǎn)生原因可以分為兩類：內(nèi)因和外因。內(nèi)因主要指在電池設(shè)計(jì)及制造過(guò)程中產(chǎn)生的原因；外因主要指在電池運(yùn)輸、安裝及運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中由于人員、外部條件等導(dǎo)致的原因。分類概括如下▼
鋰電池熱失控反應(yīng)特征非常劇烈-失控難控制
熱失控預(yù)警：儲(chǔ)能電池多維度安全監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)受到國(guó)家層面高度重視！
針對(duì)熱失控預(yù)警技術(shù)，2022年08月29，工信部公開(kāi)征求對(duì)《關(guān)于推動(dòng)能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》的意見(jiàn)（以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》）給出了指導(dǎo)意見(jiàn)。
電池系統(tǒng)集成、檢測(cè)評(píng)價(jià)和回收利用中指導(dǎo)意見(jiàn)：
加強(qiáng)儲(chǔ)能電池多維度安全測(cè)試技術(shù)、熱失控安全預(yù)警技術(shù)和評(píng)價(jià)體系的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，突破電池安全高效回收拆解、梯次利用和再生利用等技術(shù)。
儲(chǔ)能系統(tǒng)智能預(yù)警安防中指導(dǎo)意見(jiàn)：
開(kāi)發(fā)基于聲、熱、力、電、氣多物理8參數(shù)的智能安全預(yù)警技術(shù)，以及高效、清潔的消防技術(shù)。
電池儲(chǔ)能安全該如何化解？
電池熱失控是指電池持續(xù)放熱的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電池組溫度急劇上升，進(jìn)而引發(fā)電池燃燒事故的過(guò)程。
展開(kāi) 德國(guó)儲(chǔ)能項(xiàng)目鋰電池儲(chǔ)能集裝箱突發(fā)火災(zāi)：安全挑戰(zhàn)再引關(guān)注
目前，雖然技術(shù)上尚未有絕對(duì)保證鋰電池不發(fā)生熱失控的方法，但通過(guò)氣體傳感器技術(shù)等手段對(duì)儲(chǔ)能電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，仍被視為一種可行的預(yù)防措施。
針對(duì)儲(chǔ)能電池熱失控，要堅(jiān)持“早發(fā)現(xiàn)，早處置”的原則，對(duì)儲(chǔ)能集裝箱鋰電池熱失控初級(jí)階級(jí)進(jìn)行超前探測(cè)預(yù)警，將火災(zāi)隱患撲滅在萌芽階段。工采網(wǎng)能夠?yàn)閮?chǔ)能安全監(jiān)測(cè)提供可燃?xì)怏w傳感器TGS6812、一氧化碳傳感器TGS5141、氫氣傳感器TGS2616,VOC傳感器TGS2602等多種傳感器及整體傳感器解決方案，歡迎工采網(wǎng)官網(wǎng)在線咨詢FAE技術(shù)工程師。
此次德國(guó)儲(chǔ)能項(xiàng)目火災(zāi)事件再次提醒我們，儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性必須得到足夠的重視和投入。在追求性能優(yōu)化和成本降低的同時(shí)，必須確保安全措施的完善和有效，以避免類似的事故再次發(fā)生。對(duì)于整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)來(lái)說(shuō)，這不僅是一起個(gè)別事故，更是一個(gè)需要深入反思和改進(jìn)的重要課題。
展開(kāi) 汽車究竟要跑多久，蓄電池才能充滿GBT 31485-2015 電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法
汽車蓄電池作為汽車上非常重要的一個(gè)配件，是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)充電的。
今天就來(lái)給大家講講關(guān)于蓄電池的一些知識(shí)。
汽車要跑多久，才能給蓄電池充滿電呢？
當(dāng)我們關(guān)掉車上所有用電設(shè)備時(shí)，排量在兩升以下的車，汽車大概跑5到10分鐘就能給蓄電池充滿電。
當(dāng)汽車當(dāng)汽車停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，處于虧電狀態(tài)時(shí)，需要充電20小時(shí)左右才能為蓄電池充滿電。
一般汽車蓄電池的壽命在三到四年左右，當(dāng)汽車比平時(shí)更難啟動(dòng)或者是蓄電池出現(xiàn)鼓包時(shí)，說(shuō)明蓄電池即將報(bào)廢，我們需要更換新的蓄電池了。
我們平時(shí)究竟該如何保養(yǎng)蓄電池，才能延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命呢？
首先不要長(zhǎng)時(shí)間停放。即使沒(méi)時(shí)間開(kāi)汽車，也要定期啟動(dòng)一下汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，為蓄電池充一下電。
其次大家在停車熄火前一定要先關(guān)大燈和空調(diào)。
汽車蓄電池作為汽車上面的核心部件起著非常重要的作用，大家平時(shí)一定要好好保養(yǎng)汽車蓄電池。
下載地址：GBT 31485-2015 電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法
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電池能量安全管控看法
今天有時(shí)間，我來(lái)談一下有關(guān)之前的純電動(dòng)車輛電池管理的一些看法。從總體來(lái)看，2017年到2018年是中國(guó)第一代純電動(dòng)汽車三元電池使用的過(guò)程，對(duì)于汽車企業(yè)來(lái)說(shuō)，過(guò)往存量的車子是需要持續(xù)維護(hù)的，對(duì)于電芯企業(yè)來(lái)說(shuō)，這些都是已經(jīng)迭代過(guò)的技術(shù)。隨著應(yīng)用的深入對(duì)于電池衰減和電池安全需要有一些考慮。
1）電池的絕對(duì)能量和凈能量
首先講這個(gè)概念的時(shí)候，我們?cè)诮忉屵@個(gè)問(wèn)題之前，我們首先來(lái)看一下電池能量。按照我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)《GBT 31484-2015 電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗(yàn)方法》來(lái)說(shuō)，電池企業(yè)提供的電池，在25℃下完全充電的蓄電池以1C電流放電，低于終止電壓時(shí)所放出的能量這是額定的能量，單位是Wh。在車輛申報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)候，實(shí)際是按照這個(gè)額定1C的能量來(lái)標(biāo)識(shí)的。
但是這個(gè)實(shí)際的能量并不是這么管控的，在電池管理系統(tǒng)里面，是按照容量Ah來(lái)管理，按照荷電狀態(tài)（SOC）是指電池中按照規(guī)定放電條件可以釋放的容量占可用容量的百分比，在理論上SOC狀態(tài)范圍百分比一般是從0%到100%。考慮到化學(xué)電池反應(yīng)特性：閥值邊界，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)差異、倍率差異、估值精度差異等，SOC估值需要留出緩沖區(qū)間，以確保電池時(shí)時(shí)刻刻工作在安全區(qū)域。因此實(shí)際對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)，真正能用的是一個(gè)范圍比如，5%-95%釋放90%的電量。
圖1 電池的SOC區(qū)間
在這個(gè)方面，歐洲的汽車企業(yè)按照自己的做法，一般都會(huì)給出兩個(gè)數(shù)據(jù)，直接把這個(gè)使用區(qū)間做了標(biāo)識(shí)。從技術(shù)上來(lái)看，隨著電池越做越大，處于循環(huán)次數(shù)的整體考慮，從40-50kWh有一個(gè)臨界點(diǎn)，開(kāi)始往90%以上的范圍擴(kuò)大。
展開(kāi) 如何看待主打電池安全的soteria？
▲ 圖7.針刺后還能用的電池
Soteria這種安全設(shè)計(jì)電池組，要從隔膜和復(fù)合集流體兩方面綜合作用來(lái)達(dá)到效果，耐高溫隔膜不會(huì)發(fā)生熱收縮導(dǎo)致大面積短路的情況，聚合物基集流體升溫后會(huì)熔斷起到類似電芯里面保險(xiǎn)絲的作用。
▲ 圖8.復(fù)合集流體的安全機(jī)制
小結(jié)：我個(gè)人認(rèn)為，我們對(duì)于電池能量密度的迭代應(yīng)該充滿信心，不單是CTP和CTC技術(shù)可以讓電池系統(tǒng)變得更強(qiáng)大，電芯層面設(shè)計(jì)可能讓持續(xù)進(jìn)步的空間越來(lái)越大。在某個(gè)拐點(diǎn)，隨著碳酸鋰的價(jià)格持續(xù)上升，高鎳材料和復(fù)合集流體的成本下降，技術(shù)路線會(huì)逆轉(zhuǎn)！
展開(kāi) 電池包電安全策略 ￥10
電池包電安全策略
動(dòng)力電池安全性解決方案
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