動力電池起火爆炸新聞已屢見不鮮，涉及其安全風險的隱患都有哪些?

11月17日，以“智能駕馭電動未來”為主題的2016(第二屆)廣州國際電動汽車產(chǎn)業(yè)峰會在琶洲會展中心盛大舉行。本次會議由中國國際貿(mào)易促進委員會汽車行業(yè)分會、高工電動車網(wǎng)聯(lián)合主辦，吸引上千名新能源汽車行業(yè)人士。

本次峰會演講嘉賓有廣汽、長安、奇瑞、前途、特斯拉等汽車企業(yè)領導，CATL、國軒、中天、創(chuàng)明、鵬輝等電芯企業(yè)領導，KDS、大郡、江特、盛泓、聚電等電驅(qū)、電控等企業(yè)領導。

在動力電池環(huán)節(jié)，廣州鵬輝能源集團(下稱鵬輝能源)研究院副院長儲能事業(yè)部總經(jīng)理丁永華發(fā)表了“動力電池模塊及系統(tǒng)安全潛在風險淺析”主題演講，從動力電池模塊安全、系統(tǒng)安全兩大角度進行了精彩分析。

鵬輝能源主營業(yè)務有聚合物鋰離子、磷酸鐵鋰、鎳氫等二次充電電池，產(chǎn)品廣泛應用于移動電源、新能源汽車動力電池、汽車啟動電源、通信基站后備電源、風光儲能及家庭儲能電池系統(tǒng)解決方案，并率先實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

鵬輝能源研究院副院長儲能事業(yè)部總經(jīng)理丁永華

丁永華指出，單個電池本身的直流內(nèi)阻就在mΩ級別，到電池模塊電流匯集點越遠，導通電阻越大，變相增加了電池工作時的導通內(nèi)阻，同一模組內(nèi)電芯在放電時工作電流產(chǎn)生一定的差異。長時間累積，性能產(chǎn)生差異化增加。初始設計上電池模組形狀、匯流銅排寬度以及導電連接的內(nèi)阻有很大關系。

動力電池模塊差異化還會導致環(huán)流現(xiàn)象，低容&高阻電池在充放電平臺電壓將處于不同狀態(tài)，如放電時平臺電壓始終低于其它電芯，外部放電循環(huán)，并聯(lián)內(nèi)部充電循環(huán)，電芯性能下降較快，內(nèi)部短路風險升高。

那么，如何解決這一問題呢?丁永華提出的方法是優(yōu)化電池健康評估策略，提高異常診斷靈敏度以及時發(fā)現(xiàn)異常電池模塊。

在動力電池系統(tǒng)安全方面，殼體防護、電池模塊連接、熱管理、消防裝置也會給電池帶來潛在風險。

以此前特斯拉ModelS撞上一個散落在路上的拖桿為例，巨大的沖擊力導致拖桿刺穿電池組底盤裝甲，最終電池受損起火。這也暴露了動力電池殼體防護問題。

其實動力電池系統(tǒng)作為新能源汽車的核心部件之一，自有其保護管理規(guī)范。比如殼體的物理防護應由車體托架防護和電池箱防護共同保障，動力電池系統(tǒng)內(nèi)部會使用不銹鋼或防銹處理的緊固件。

但電池內(nèi)部的緊固件采用的金屬材質(zhì)種類多，在使用過程中隨著環(huán)境溫度變化，熱膨脹系數(shù)不同，持續(xù)震動和自發(fā)熱都會產(chǎn)生松動和接觸不良。

針對上述問題，丁文華從電池材料和熱管理系統(tǒng)兩個方面提出了解決途徑。在電池材料上，提高正極材料、SEI膜、電解液穩(wěn)定性降低熱引發(fā)產(chǎn)熱量和產(chǎn)熱速率。同時SEI膜的分解是控制內(nèi)部熱失控及降低發(fā)生熱失控鏈式反應幾率的關鍵。

在熱管理系統(tǒng)上，動力電池管理要達到電池安全規(guī)定的IP67防護等級標準，含帶保溫層降低外界環(huán)境溫度對電池系統(tǒng)的影響;其次，通過對流、輻射、熱傳導等散熱方式加強在單位時間內(nèi)可控的管理電池系統(tǒng)溫度也是一大方式。