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动力电池的厂商代表为安全各种努力做出方案

发表时间:2016-12-23  来源:东莞兆舜  作者:兆舜  浏览次数:80034  
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动力电池作为新能源汽车的心脏,其对于整车的安全作用不言而喻,要实现动力系统安全,则涉及到材料、电芯、成组结构、电池管理系统、动力总成匹配、整车环境、运营管理、充维管理等多个层面和维度。

  “从安全概念讲,动力电池的安全,是高压和化学安全的耦合,这导致高压的可靠性和化学安全结合以后形成比较大的安全隐患,中间包括了化学安全、高压安全、机械安全、功能安全和应用安全等多个层面。”在宁德时代总裁黄世霖看来,动力电池需要达到全生命周期安全。

  围绕于此,包括材料、电芯、pack、BMS等产业链各个环节的企业都在不断进行技术攻关,有的聚焦于已有材料和工艺的升级改进,有的致力于新技术新材料的引进,还有的则通过加强各个环节的协作来实进行监测和预防。

  1、宁德时代:远程监控系统保障运营安全

  宁德时代在动力电池产品安全上追求零事故,就需要整体安全设计的体系上来把控,除了强调设计的安全,包括电芯、模组、系统的设计上的安全和一些产品在设计方面的安全认证,其还非常重视产品应用的安全。

  产品应用安全上,宁德时代推出了远程监控系统,这套系统已经运行超过一年,终端客户在用的时候,可以实时采集电池系统的数据,把数据通过传输系统送到总部的数据库里,在这个数据库里有一整套非常完整的核心算法,算出来以后就显示在统计监控的平台上,跟售后服务进行互动。

  在实施报警的时候,可以实现三级报警,因此能非常及时的发现问题,也可以预知一部分的问题,使产品安全的问题减少,配合宁德时代的整个售后服务市场、市场追溯包括未来的梯次利用,就可以保证全生命周期实时监控和安全维护。

  2、微宏动力:LpTO钛酸锂电池

  微宏动力的 LpTO钛酸锂电池从材料本身化学特性上,专门针对重型商用车辆与储能应用的需求设计。采用微宏专利技术的改进钛酸锂材料作为负极材料,有效防止电解液于电极之间发生反应,同时保障安全,能有效地抑制普通钛酸锂电池常常遇到的胀气问题,充分发挥其超长循环寿命。

  “如何降低电池内部化学反应速度,微宏研发出可以300℃不收缩的隔膜,可以使电池通过化学放热一点点积累起来,而不会发生瞬间的热失控。这样,即使电池失效,也可以给我们乘客留出宝贵的逃生时间。而电解液的不燃烧,就突破了电池内短路失控的瓶颈。”

  微宏动力研发副总裁刘文娟介绍,生产工艺问题、循环过程中的消耗、锂技晶这三个方面是造成锂电池热失控的原因。普通锂离子电池隔膜在温度上升到130℃左右便会收缩,导致电池内部短路而造成热失控,因此微宏研发出能在300℃不收缩的隔膜。

  此外,微宏还在研发不燃烧锂离子电池电解液、耐高温隔膜以及采用浸没隔绝空气的STL智能热控流体等安全防护技术。

  3、力柏:陶瓷金属纤维封接技术强化动力电池安全

  目前,车用动力电池的顶盖板与极柱之间的绝缘密封主要采用有机材料密封圈密封方式,具有良好的绝缘性和密封性。然而该类密封圈在高温条件下长时间使用存在老化变硬变脆的风险,从而失去密封导致水汽进入电池带来安全隐患。

  针对这种问题,力柏能源开展了陶瓷与金属纤维封接技术研究,通过活性钎料开发、钎焊工艺研究和构件结构设计,为动力电池研发和生产中存在的陶瓷与金属封接关键技术难题提供解决方案。

  该产品通过对添加元素相互作用机制进行研究,提高活性元素在低温下的活性,使钎料在铝熔点附近与氧化铝陶瓷发生足够的反应,润湿性和钎焊强度达到产品指标要求。同时采用活性非晶钎料的制备技术避免绝缘失败。

  4、国新动力:高效均衡BMS助力动力电池安全

  国新动力的高效均衡电池管理系统是一种基于铝基板散热技术及单节电池容量偏差校正技术的均衡管理系统,此产品能够高效精准的对锂电池进行均衡管理。

  传统的电池管理系统均衡电流普遍为60mA左右,此产品采用铝基板贴装均衡电阻,同时将铝基板通过紧密贴合的方式装配在铝合金外壳上,将均衡产生的热量传导出去,从而实现200mA均衡电流能力。

  传统的电池管理系统主要依据单节电池的电压不一致性进行均衡控制,此产品通过估算单节电池容量计算容量偏差,再结合单节电池电压真实的识别单节电池差异量,从而根据差异量进行均衡控制。此产品较主动均衡产品有成本低、可靠性高、良好的均衡效果等优势;较传统的被动均衡产品成本相近,但具有明显均衡效果可以使动力电池可充放电能量及寿命最大化。

  5、中科来方:水性隔膜涂布浆料为软包电池安全升级

  传统PVDF作为一种成熟的粘结剂虽然得到广泛的应用,但其难以兼顾电导和粘结性能,容易产生污染等缺点已经阻碍了锂电池产品性能的进一步提升。

  “传统PVDF方案难以兼顾电导和粘结性能,容易产生污染,我们研发的锂离子电池隔膜功能层水性涂布浆料良好的解决了这些问题。”中科来方副总经理李仁贵表示,公司研发的该款水性涂布浆料专用于软包锂电池隔膜功能层涂布,具有纳米微球核壳结构特点,在增强锂电池的导电性、增强粘结能力、降低工艺成本、提升电池安全性和循环寿命等方面存在诸多优势,进而也为替代传统PVDF提供了条件。

  其中,水性功能隔膜涂布浆料用于3C软包锂离子电池隔膜涂布方面,可增加极片与隔膜粘结力,解决电池变形问题,提供安全性和循环寿命。用于软包动力锂离子电池隔膜涂布方面,可提高电池的能量密度、硬度和平整度以及安全性能等。

 6、兆舜科技:有机硅材料保护动力电池,提供减震、阻燃、导热、绝缘等

 

由于电动汽车随时可能处于受潮、震动、发热、浸水、挤压、以及各类极端天气等环境,锂电池面临各类隐患。有机硅胶的上述特性能够为锂电池建立一层保护屏障,提升其减震、阻燃、导热、绝缘等作用。

 

即使是在最恶劣的可能性下,个别单体电芯单元发生漏液、起火、爆炸时,有机硅灌封胶可以迅速阻断火焰传播,防止破坏波及电池组内的其他电池单元。从而减轻电池继续受损和阻止事故发生。


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