汽車電動(dòng)化的滾滾車輪之下，動(dòng)力鋰電池安全始終是一把高懸在頂?shù)倪_(dá)摩克里斯之劍。

尤其是在我國(guó)，這種壓力表現(xiàn)的尤為分明。一方面是逐年上升的電動(dòng)汽車保有量，這個(gè)數(shù)據(jù)從2011年的1萬(wàn)輛到2016年的100萬(wàn)輛，僅用了5年時(shí)間，而截至今年七月，國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車的保有量已經(jīng)達(dá)到281萬(wàn)輛。

伴隨著保有量上升的，還有電動(dòng)汽車的安全事故，近兩年來(lái)，頻繁發(fā)生的安全事故已經(jīng)引起了行業(yè)的恐慌和擔(dān)憂，尤其是在通往更高續(xù)航的高能量密度電池導(dǎo)入規(guī)模化使用的背景下，安全風(fēng)險(xiǎn)的控制變得極為緊要，難度也越來(lái)越大。

科研是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的緊要技術(shù)支撐，事實(shí)上，圍繞與電池安全，包括我國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的一線科研團(tuán)隊(duì)都在聚焦于此，做針對(duì)性的研究和攻關(guān)。

近期召開(kāi)的2019國(guó)際電池安全大會(huì)（IbSW）大會(huì)上，我國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高、愛(ài)達(dá)荷國(guó)家試驗(yàn)室boryannLiaw教授、德國(guó)烏爾姆大學(xué)的JuergenGarche教授、美國(guó)馬里蘭大學(xué)MichaelPecht教授、美國(guó)Celgard公司張正銘教授、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院WonIICho等，共同討論了電池?zé)崾Э貦C(jī)-電-熱誘因及防控辦法、電池?zé)崾Э匕l(fā)活力理與抑制辦法、電池燃燒爆炸特性及火災(zāi)安全、電池系統(tǒng)熱失控蔓延與熱管理、電池析鋰與快充安全、固態(tài)電池安全性問(wèn)題等六方面的內(nèi)容。

作為國(guó)家新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)重要的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，由我國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高率領(lǐng)的清華大學(xué)新能源動(dòng)力系統(tǒng)課題組對(duì)大容量動(dòng)力鋰電池進(jìn)行了ARC實(shí)驗(yàn)，并基于此提出了動(dòng)力鋰電池?zé)崾Э氐恼T發(fā)原由和防控辦法。

關(guān)于熱失控的機(jī)理，歐陽(yáng)明高指出，高比能量動(dòng)力鋰電池3種重要熱失控機(jī)理，第一種是隔膜刺穿導(dǎo)致內(nèi)短路引發(fā)熱失控。第二種是高比能量電池正級(jí)析釋活性氧，析氧密度隨著比能量提升在不斷下降。第三種是負(fù)極析活性鋰，就是快充或者過(guò)充引起的。

而針對(duì)上述三種熱失控誘因，歐陽(yáng)明高團(tuán)隊(duì)也針對(duì)性的給出了防控辦法：第一，內(nèi)短路和控制內(nèi)短路的辦法，即bMS。

第二，正極析氧引發(fā)的熱失控和電池的熱設(shè)計(jì)。

第三，負(fù)極析鋰跟電解液的劇烈反應(yīng)導(dǎo)致的熱失控以及充電控制。

假如這三個(gè)機(jī)理、三種技術(shù)都不能處理熱失控問(wèn)題，還有最后一招，就是抑制熱蔓延，通過(guò)了解熱蔓延的規(guī)律，把熱蔓延抑制住，可最終戒備安全事故的發(fā)生。

愛(ài)達(dá)荷國(guó)家試驗(yàn)室boryannLiaw教授則更關(guān)注鋰離子電池安全失效模式分解。在他看來(lái)，很多公司了解如何制造電池，如何降低成本，但是很少有公司了解如何來(lái)管理電池安全風(fēng)險(xiǎn)。

boryannLiaw教授希望希望從動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，從不同的單電池、電池包，不同的相關(guān)事件筆直進(jìn)行一致性的比較分解和研究。他將其稱之為定量的電化學(xué)分解診斷法。

大部分的研究目前還只是定性的，例如只是了解析鋰會(huì)造成問(wèn)題，但不了解析多少鋰能萌生多么嚴(yán)重的事故，而這往往才是最為關(guān)鍵的。他強(qiáng)調(diào)，希望涉及到電池設(shè)計(jì)、電池安全性問(wèn)題以及驗(yàn)證等環(huán)節(jié)，都能夠?qū)崿F(xiàn)定量分解，

來(lái)自德國(guó)烏爾姆大學(xué)的JuergenGarche教授關(guān)注的是鋰離子電池老化問(wèn)題的機(jī)理以及老化帶來(lái)的安全性問(wèn)題。

JuergenGarche教授解析，導(dǎo)致電池?zé)崾Э氐挠|發(fā)溫度分別為120度、180度、450度。影響電池?zé)崾Э氐挠绊懸蛩匕穗姵爻叽纭OC、時(shí)間、溫度、循環(huán)。

而關(guān)于電池老化關(guān)于安全的影響來(lái)看，重要是由于萌生的SEI膜和析鋰帶來(lái)的不穩(wěn)定性。

安全探測(cè)是驗(yàn)證電池安全的途徑和門(mén)檻。來(lái)自美國(guó)馬里蘭大學(xué)MichaelPecht教授重點(diǎn)解析了UL1642，這個(gè)公布于1985年十月的標(biāo)準(zhǔn)，最新一版更新于2015年。

MichaelPecht認(rèn)為，更新后的探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)目的是降低安全風(fēng)險(xiǎn)，戒備火災(zāi)和爆炸的發(fā)生，盡管難度越來(lái)越大，但會(huì)給公司研發(fā)高安全電池發(fā)揮了顯著的指揮用途。

美國(guó)Celgard公司張正銘教授則將目光投向了電池燃燒時(shí)正負(fù)極的反應(yīng)。他以今年四月上海特斯拉起火事件為例，通過(guò)高速攝影機(jī)回顧了其起火的過(guò)程。

張正銘教授提出，特斯拉起火最先冒白煙，發(fā)生在一毫秒之間，而通過(guò)分解白煙，其判斷，重要和正極跟電解液相關(guān)，和負(fù)極關(guān)聯(lián)性不大，隨后的黑煙與負(fù)極相關(guān)。而通過(guò)分解正負(fù)極燃燒的反應(yīng)，可以進(jìn)一步關(guān)于安全的防范進(jìn)行針對(duì)性的措施。

除了電動(dòng)汽車面對(duì)電池安全風(fēng)險(xiǎn)，作為另一個(gè)緊要使用范疇的儲(chǔ)能也同樣面對(duì)這樣的壓力，這一點(diǎn)，韓國(guó)已經(jīng)深有體會(huì)。

從2017年八月到2019年五月，韓國(guó)總共發(fā)生23起儲(chǔ)能電站火災(zāi)，其中14起是在充電后發(fā)生，6起發(fā)生在充放電過(guò)程中，3件是在安裝和施工途中發(fā)生火災(zāi)。僅去年十一月一個(gè)月就發(fā)生四起火災(zāi)。

韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院WonIICho解析了韓國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）發(fā)生火災(zāi)的教訓(xùn)。

WonIICho解析，火災(zāi)原由重要是來(lái)自于：電池保護(hù)系統(tǒng)不良、運(yùn)營(yíng)環(huán)境管理不良、安裝疏忽、儲(chǔ)能系統(tǒng)集成（EMS，PCS）不良等4種因素。同時(shí)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些電池存在制造缺陷但在模擬探測(cè)中并未造成火災(zāi)。

WonIICho個(gè)人認(rèn)為，韓國(guó)儲(chǔ)能安全事故的發(fā)生，一個(gè)不可忽略的因素就包括電池失效，而導(dǎo)致電池失效的原由與儲(chǔ)能所處的環(huán)境溫度、濕度、以及使用過(guò)程中的不當(dāng)有一定關(guān)系。

此外，在此次會(huì)議上，密歇根大學(xué)的AnnaG.Stefanopoulou解析了高置信度老化診斷中的膨脹、析鋰保護(hù)和熱失控測(cè)試等相關(guān)內(nèi)容。

美國(guó)太空總署EricDarcy解析了NASA在金屬化塑料電流收集器方面的研究進(jìn)展，電池專家Klausbrandt解析了充電電池的鋰金屬正極安全研究進(jìn)展。