中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2016年1-10月國內(nèi)新能源汽車生產(chǎn)35.5萬輛，銷售33.7萬輛，比上年同期分別增長77.9%和82.2%。然而，一系列的新能源汽車起火爆炸事故卻給整個鋰電行業(yè)的從業(yè)人員提出了警醒，動力電池系統(tǒng)安全問題依然突出。
業(yè)內(nèi)人士指出，今年發(fā)生的多起新能源汽車起火事故多數(shù)原因是電池技術(shù)故障，特別是夏季高溫的情況下容易出現(xiàn)電池?zé)崾Э氐葐栴}。因此如何系統(tǒng)性的提升動力電池安全性能成為了行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
在本年度高工鋰電年會上，來自Amaz Techno咨詢公司的CTO Amazutsumi Toru將發(fā)表“多聯(lián)電池系統(tǒng)安全設(shè)計”的主題演講，就動力電池系統(tǒng)安全問題和系統(tǒng)安全設(shè)計等話題和與會嘉賓開展深度探討。
“高容量電芯和小容量電芯在并聯(lián)過程中需要注意內(nèi)部短路的安全問題。” Amazutsumi Toru指出，ESS和xEV都需要高容量的電池系統(tǒng)，在開發(fā)高容量的電芯的同時，有效的解決方案便是串并聯(lián)電芯。
事實上，電池系統(tǒng)的安全失效不僅僅是由單體電芯引起。作為一個由電芯、電管理、熱管理系統(tǒng)及機械零部件綜合組成的復(fù)雜系統(tǒng),其中機械連接的穩(wěn)定性會帶來熱和電阻的不均勻性,可導(dǎo)致電芯之間局部過熱或一致性變差。其中電管理和熱管理不僅涉及電池的安全使用(過壓,欠壓),同時也涉及熱的不一致帶來的電池不一致。在這種情況下如果電管理失效,可導(dǎo)致熱失控,即熱電一體化設(shè)計,熱電耦合問題。
“從安全概念講，動力電池的安全，是高壓和化學(xué)安全的耦合，這導(dǎo)致高壓的可靠性和化學(xué)安全結(jié)合以后形成比較大的安全隱患，中間包括了化學(xué)安全、高壓安全、機械安全、功能安全和應(yīng)用安全等多個層面。”在寧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。
目前，在動力電池系統(tǒng)安全設(shè)計方面，國內(nèi)外電池企業(yè)都在尋找積極有效的解決方案。圍繞于此，包括材料、電芯、pack、BMS等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的企業(yè)都在不斷進行技術(shù)攻關(guān)，有的聚焦于已有材料和工藝的升級改進，有的致力于新技術(shù)新材料的引進，還有的則通過加強各個環(huán)節(jié)的協(xié)作來實進行監(jiān)測和預(yù)防。
