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動力電池的廠商代表為安全各種努力做出方案

發表時間:2016-12-23  來源:東莞兆舜  作者:兆舜  浏覽次數:80001  
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動力電池作為新能源汽車的心髒,其對于整車的安全作用不言而喻,要實現動力系統安全,則涉及到材料、電芯、成組結構、電池管理系統、動力總成匹配、整車環境、運營管理、充維管理等多個層面和維度。

  “從安全概念講,動力電池的安全,是高壓和化學安全的耦合,這導緻高壓的可靠性和化學安全結合以後形成比較大的安全隐患,中間包括了化學安全、高壓安全、機械安全、功能安全和應用安全等多個層面。”在甯德時代總裁黃世霖看來,動力電池需要達到全生命周期安全。

  圍繞于此,包括材料、電芯、pack、BMS等産業鍊各個環節的企業都在不斷進行技術攻關,有的聚焦于已有材料和工藝的升級改進,有的緻力于新技術新材料的引進,還有的則通過加強各個環節的協作來實進行監測和預防。

  1、甯德時代:遠程監控系統保障運營安全

  甯德時代在動力電池産品安全上追求零事故,就需要整體安全設計的體系上來把控,除了強調設計的安全,包括電芯、模組、系統的設計上的安全和一些産品在設計方面的安全認證,其還非常重視産品應用的安全。

  産品應用安全上,甯德時代推出了遠程監控系統,這套系統已經運行超過一年,終端客戶在用的時候,可以實時采集電池系統的數據,把數據通過傳輸系統送到總部的數據庫裡,在這個數據庫裡有一整套非常完整的核心算法,算出來以後就顯示在統計監控的平台上,跟售後服務進行互動。

  在實施報警的時候,可以實現三級報警,因此能非常及時的發現問題,也可以預知一部分的問題,使産品安全的問題減少,配合甯德時代的整個售後服務市場、市場追溯包括未來的梯次利用,就可以保證全生命周期實時監控和安全維護。

  2、微宏動力:LpTO钛酸锂電池

  微宏動力的 LpTO钛酸锂電池從材料本身化學特性上,專門針對重型商用車輛與儲能應用的需求設計。采用微宏專利技術的改進钛酸锂材料作為負極材料,有效防止電解液于電極之間發生反應,同時保障安全,能有效地抑制普通钛酸锂電池常常遇到的脹氣問題,充分發揮其超長循環壽命。

  “如何降低電池内部化學反應速度,微宏研發出可以300℃不收縮的隔膜,可以使電池通過化學放熱一點點積累起來,而不會發生瞬間的熱失控。這樣,即使電池失效,也可以給我們乘客留出寶貴的逃生時間。而電解液的不燃燒,就突破了電池内短路失控的瓶頸。”

  微宏動力研發副總裁劉文娟介紹,生産工藝問題、循環過程中的消耗、锂技晶這三個方面是造成锂電池熱失控的原因。普通锂離子電池隔膜在溫度上升到130℃左右便會收縮,導緻電池内部短路而造成熱失控,因此微宏研發出能在300℃不收縮的隔膜。

  此外,微宏還在研發不燃燒锂離子電池電解液、耐高溫隔膜以及采用浸沒隔絕空氣的STL智能熱控流體等安全防護技術。

  3、力柏:陶瓷金屬纖維封接技術強化動力電池安全

  目前,車用動力電池的頂蓋闆與極柱之間的絕緣密封主要采用有機材料密封圈密封方式,具有良好的絕緣性和密封性。然而該類密封圈在高溫條件下長時間使用存在老化變硬變脆的風險,從而失去密封導緻水汽進入電池帶來安全隐患。

  針對這種問題,力柏能源開展了陶瓷與金屬纖維封接技術研究,通過活性釺料開發、釺焊工藝研究和構件結構設計,為動力電池研發和生産中存在的陶瓷與金屬封接關鍵技術難題提供解決方案。

  該産品通過對添加元素相互作用機制進行研究,提高活性元素在低溫下的活性,使釺料在鋁熔點附近與氧化鋁陶瓷發生足夠的反應,潤濕性和釺焊強度達到産品指标要求。同時采用活性非晶釺料的制備技術避免絕緣失敗。

  4、國新動力:高效均衡BMS助力動力電池安全

  國新動力的高效均衡電池管理系統是一種基于鋁基闆散熱技術及單節電池容量偏差校正技術的均衡管理系統,此産品能夠高效精準的對锂電池進行均衡管理。

  傳統的電池管理系統均衡電流普遍為60mA左右,此産品采用鋁基闆貼裝均衡電阻,同時将鋁基闆通過緊密貼合的方式裝配在鋁合金外殼上,将均衡産生的熱量傳導出去,從而實現200mA均衡電流能力。

  傳統的電池管理系統主要依據單節電池的電壓不一緻性進行均衡控制,此産品通過估算單節電池容量計算容量偏差,再結合單節電池電壓真實的識别單節電池差異量,從而根據差異量進行均衡控制。此産品較主動均衡産品有成本低、可靠性高、良好的均衡效果等優勢;較傳統的被動均衡産品成本相近,但具有明顯均衡效果可以使動力電池可充放電能量及壽命最大化。

  5、中科來方:水性隔膜塗布漿料為軟包電池安全升級

  傳統PVDF作為一種成熟的粘結劑雖然得到廣泛的應用,但其難以兼顧電導和粘結性能,容易産生污染等缺點已經阻礙了锂電池産品性能的進一步提升。

  “傳統PVDF方案難以兼顧電導和粘結性能,容易産生污染,我們研發的锂離子電池隔膜功能層水性塗布漿料良好的解決了這些問題。”中科來方副總經理李仁貴表示,公司研發的該款水性塗布漿料專用于軟包锂電池隔膜功能層塗布,具有納米微球核殼結構特點,在增強锂電池的導電性、增強粘結能力、降低工藝成本、提升電池安全性和循環壽命等方面存在諸多優勢,進而也為替代傳統PVDF提供了條件。

  其中,水性功能隔膜塗布漿料用于3C軟包锂離子電池隔膜塗布方面,可增加極片與隔膜粘結力,解決電池變形問題,提供安全性和循環壽命。用于軟包動力锂離子電池隔膜塗布方面,可提高電池的能量密度、硬度和平整度以及安全性能等。

 6、兆舜科技:有機矽材料保護動力電池,提供減震、阻燃、導熱、絕緣等

 

由于電動汽車随時可能處于受潮、震動、發熱、浸水、擠壓、以及各類極端天氣等環境,锂電池面臨各類隐患。有機矽膠的上述特性能夠為锂電池建立一層保護屏障,提升其減震、阻燃、導熱、絕緣等作用。

 

即使是在最惡劣的可能性下,個别單體電芯單元發生漏液、起火、爆炸時,有機矽灌封膠可以迅速阻斷火焰傳播,防止破壞波及電池組内的其他電池單元。從而減輕電池繼續受損和阻止事故發生。


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