【干貨】動(dòng)力電池10大安全問(wèn)題及解決思路

以下是某會(huì)議的精髓，提出探討動(dòng)力電池十大安全問(wèn)題：1.電芯安全2.成組安全3.電池管理 4.設(shè)計(jì)安全 5.充電安全 6.使用安全 7.安全預(yù)警 8.日常維護(hù) 9.安全保護(hù) 10.安全等級(jí)劃分。本整理稿件是從10個(gè)問(wèn)題中挑選3個(gè)核心問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)討論，并提出本組的解決思路，具體如下：

1.電芯安全的解決思路

C組：電芯、電池模塊標(biāo)準(zhǔn)化

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化可以改善幾個(gè)方面：

（1）設(shè)計(jì)方面，把電芯的設(shè)計(jì)問(wèn)題集中暴露，集中處理；

（2）生產(chǎn)設(shè)備方面，設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化程度也會(huì)相應(yīng)高一些，設(shè)備企業(yè)產(chǎn)品迭代會(huì)更快；

（3）持續(xù)改進(jìn)和經(jīng)驗(yàn)推廣，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化，可以把優(yōu)秀的設(shè)備配套商和零配件配套商的經(jīng)驗(yàn)向行業(yè)推廣，這樣整體提高了電池行業(yè)的安全技術(shù)水平。

D組：電芯的標(biāo)準(zhǔn)化

電芯的標(biāo)準(zhǔn)化可以降低低層次勞動(dòng)的重復(fù)。電芯標(biāo)準(zhǔn)化本身對(duì)電芯的安全性能有很大的提升，更多廠商做同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電芯，電芯成本會(huì)下降，安全性會(huì)提高。從緊迫性和可實(shí)現(xiàn)性來(lái)看，是比較緊迫也比較容易實(shí)現(xiàn)的。

2.成組安全的解決思路

D組：熱管理設(shè)計(jì)對(duì)電池安全非常重要

成組安全方面，熱管理設(shè)計(jì)的好，熱量均衡，BMS雖然很小的電流均衡，但是可以把不同電池之前的溫度差導(dǎo)致的電壓差均衡起來(lái)，因?yàn)殡姵鼐褪请娀瘜W(xué)里能斯特方程的溫度，正極是正相關(guān)，負(fù)極是負(fù)相關(guān)，電壓差是正極減負(fù)極的話是更大的，所以溫度對(duì)它的電壓影響是很大的。

當(dāng)然焊接工藝也是很重要的一個(gè)方面，焊接工藝不一樣會(huì)導(dǎo)致內(nèi)阻的不均衡上升，所以從這幾個(gè)維度來(lái)提高它的成組安全。

F組：PACK的電管理、熱管理

安全性問(wèn)題最終要?dú)w結(jié)為電池模塊，運(yùn)用系統(tǒng)論的方法來(lái)考慮電芯和PACK的安全問(wèn)題，BMS要對(duì)每個(gè)電芯做精確的檢測(cè)、管控和預(yù)警。

同時(shí)也不能因?yàn)橹豢紤]電池的安全問(wèn)題，而忽略了它的壽命，我們既要保證電池的安全性，也要盡可能的提升電池的壽命。如果沒(méi)有好的壽命，就失去了利用鋰電池的理由。

3.電池管理的解決思路

C組：BMS安全策略

將電池系統(tǒng)分級(jí)并制定相應(yīng)的安全目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)制定測(cè)量、識(shí)別、處理的安全策略并進(jìn)行驗(yàn)證。如果行業(yè)集中精力做這方面的工作，能夠在短期內(nèi)提高電池安全水平。

F組：BMS對(duì)電芯檢測(cè)、管控、預(yù)警

我們應(yīng)該從根本上認(rèn)為鋰電池本身是不安全的，對(duì)它進(jìn)行有罪推論，它本身是不安全的能源裝置，需要在BMS管控的基礎(chǔ)上，外加熱失控、及時(shí)滅火機(jī)制和裝置，如一發(fā)現(xiàn)火情，馬上啟動(dòng)滅火裝置滅火。

4.設(shè)計(jì)安全的解決思路

F組：體系設(shè)計(jì)科學(xué)、合理，生產(chǎn)過(guò)程控制

各種電池材料、電池結(jié)構(gòu)均有優(yōu)缺點(diǎn)，只是對(duì)安全性影響的程度不同而已，只要設(shè)計(jì)科學(xué)、制造精密，在一定程度上都可以制造出安全性可以接受的動(dòng)力電池。

5.充電安全的解決思路

A組：充電設(shè)備上增加電池快速體檢功能

車輛充電完成80%-90%時(shí)做大電流檢測(cè)，通過(guò)直流內(nèi)存的變化找出電池組中不一致的地方，達(dá)到電池快速體檢的目的。

PACK在出廠前，都會(huì)做一個(gè)大電流的脈沖充電和放電，在充電的末端做一個(gè)大電流的脈沖充電，在放電的末端做一個(gè)大電流的脈沖放電，通過(guò)這個(gè)方法，把電池組合中不一致的地方找出來(lái)，可能是電芯的問(wèn)題、可能連接有問(wèn)題、也可能是數(shù)據(jù)線有問(wèn)題，這些大電流脈沖會(huì)明顯的顯示出一些異常。

把這種方法應(yīng)用到用戶端，因?yàn)橛脩舳顺顺潆姌锻鉀](méi)有什么可檢測(cè)的手段。

D組：充電初期對(duì)電池進(jìn)行電流脈沖檢測(cè)

對(duì)于不同電池的SOE、SOH充電的電流，在充電初期對(duì)它進(jìn)行電流的脈沖檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不一致性，提前發(fā)出安全警報(bào)。因?yàn)樵诔潆姵跗冢姵豍ACK是常溫的，充電末端的時(shí)候電池PACK的溫度可能已經(jīng)上升了10°或者15°，導(dǎo)致電池的電壓不均衡，所以在均衡的時(shí)候檢測(cè)它的不一致性可能誤差更小。

另外，對(duì)BMS進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷、檢測(cè)，對(duì)車、充電樁、電網(wǎng)這三方進(jìn)行協(xié)調(diào)，充分保障充電安全。

6.使用安全的解決思路

E組：在單體熱失控狀態(tài)下如何保證人員安全

（1）延緩熱失控方面，有一些成熟的設(shè)計(jì)方法：

采用防火材料，在防火結(jié)構(gòu)上做防火隔熱處理，如特斯拉的設(shè)計(jì)里可以看到，確實(shí)在一定程度上能夠延緩熱失控的過(guò)程，延緩單體熱失控到整組熱失控的過(guò)程。

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