动力电池安全性问题一直是新能源汽车大面积普及过程中的焦点问题。近年来以来,多品牌、多车型新能源汽车发生起火或者自然现象,频频见诸报端。
可以说,如何让动力电池更安全成为各个动力电池企业研发的核心问题。近期,宁德时代宣布“不起火电池”开发完成。一时间,“冒烟不起火”成为了动力电池高安全性能的体现。近日,欣旺达的一个只冒烟、不起火电池包的测试视频向外公布,引起了业内高度关注。
视频显示,实验通过加热一颗电芯,引起热失控冒烟,周边电芯温升但不触发热失控。
所谓动力电池的“热失控”,也就是到达一定的温度之后,就变得不可控,电池温度直线上升,然后就会燃烧爆炸。而过热、过充、内短路、碰撞等是引发动力电池热失控的几个关键因素。为进一步提高动力电池的安全性,今年动力电池新国标和联合国全球技术法规并轨,提出了电池系统热扩散时间不低于5分钟的要求。
谈及电池安全,在欣旺达电池研究院院长陈斌斌看来,电池安全是一种状态,是通过持续的危险识别和风险管理过程,使这个风险降低到可接受的水平以内。对电池系统而言,安全就是不能发生热蔓延,不能因为起火或者是爆炸危害人身安全,或者是财产安全。要实现产品的安全,重点要做到两点:一是识别出危险的因素,深入理解电池系统的失效模式;二是对失效模式做有效的控制。
在热失控扩展和抑制方面,一般来说要从安全保护设计和电池管理等方面着手。据悉,欣旺达推出的安全性电池系统解决方案从电池本身设计和系统管理上都做出了非常多的工作。
欣旺达电芯研究院院长张耀指出,保证电芯的安全就要从设计着手,从制造落地。电芯材料的稳定性是电芯安全的基因,欣旺达基于对正极材料的认识,开发出来了更高热稳定性的正极材料,相比同行的同等能量密度的正极材料,欣旺达正极材料热反应温度提升30度,整体的反应产热量减少18%,具有更高的结构稳定性。同时为了保证电芯设计的安全,欣旺达广泛应用多层级的安全内短防护设计理念。
据了解,动力电池解决方案,在材料体系上选择的是镍5X三元材料体系。据悉,该电芯采用单晶、高电压中镍材料,产热比多晶三元材料低至少20%、正极释氧温度高30%,能量密度与目前的高镍体系接近,材料安全性更有优势。
可以说,欣旺达新推出电池的安全系统解决方案从设计、研发到制造全流程来提升安全性能。欣旺达数据研究中心的总经理姜久春又进一步强调了终端应用层面的安全性保护,主要涉及电池健康状态评估、故障的诊断和安全预警。其中,欣旺达搭建了一个完整平台,对所有出厂电池进行实时监测,实现故障电池的诊断,以及安全预警。同时欣旺达也开发了一整套的地面检测设备,把云端数据和地面检测设备相结合,从而实现故障电池的一个精确诊断。“主要能够识别电池的健康状态,然后找到这个故障电池,同时对电池的热失控进行一个预警,这是一个完整的解决方案。”
据欣旺达数据研究中心总经理姜久春介绍,欣旺达对于电池应用端的这个整体解决方案,具体可以概括为“三个融合”“三个时间尺度”和“三个核心方法”。第一个融合是机理和大数据分析的融合,可以准确地识别出异常衰退电池;第二个是云端和地面检测设备融合,可以准确地识别出来故障电池;第三是信号分析和边缘计算相融合,可以进行安全预警。这三个融合其实很大程度上解决了电池的安全问题,同时对早期的电池故障和早期的电池异常衰退找到解决办法。
据了解,欣旺达已经成功研发出了动力电池大数据监控平台、电池安全综合评估软件和电池安全专用检测设备,构建了完整的动力电池安全预警体系。该系统对于电池异常老化和热失控的识别率分别达到100%和70%以上,为电池的健康状态评估、故障诊断和维保提供了强有力的支撑。
目前,欣旺达已经实现了自有动力电池的全生命周期安全监管,并同时服务行业其它客户,服务车辆近30万辆。
实际上,国内乃至国际上对在用电池的使用过程中的健康状态没有明确规范和标准。对此,欣旺达近日也在申请团体标准,进行相关的标准制定工作。
欣旺达电子股份有限公司副总裁梁锐表示,此次推出安全电池的整体解决方案,就是为了响应政府有关部门关于新能源汽车安全加强监管的政策的导向,同时是对消费者对动力电池安全问题的担忧和焦虑的回应。“希望欣旺达借助安全电池的概念,为中国的新能源汽车的产业贡献力量,这也是我们推出安全电池解决方案的一个初衷。”他说。
编辑:黄霞






