動(dòng)力電池起火爆炸新聞已屢見不鮮，涉及其安全風(fēng)險(xiǎn)的隱患都有哪些?

11月17日，以“智能駕馭電動(dòng)未來”為主題的2016(第二屆)廣州國(guó)際電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)在琶洲會(huì)展中心盛大舉行。本次會(huì)議由中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)汽車行業(yè)分會(huì)、高工電動(dòng)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(huì)演講嘉賓有廣汽、長(zhǎng)安、奇瑞、前途、特斯拉等汽車企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)，CATL、國(guó)軒、中天、創(chuàng)明、鵬輝等電芯企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)，KDS、大郡、江特、盛泓、聚電等電驅(qū)、電控等企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)。

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

鵬輝能源主營(yíng)業(yè)務(wù)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(yīng)用于移動(dòng)電源、新能源汽車動(dòng)力電池、汽車啟動(dòng)電源、通信基站后備電源、風(fēng)光儲(chǔ)能及家庭儲(chǔ)能電池系統(tǒng)解決方案，并率先實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

鵬輝能源研究院副院長(zhǎng)儲(chǔ)能事業(yè)部總經(jīng)理丁永華

丁永華指出，單個(gè)電池本身的直流內(nèi)阻就在mΩ級(jí)別，到電池模塊電流匯集點(diǎn)越遠(yuǎn)，導(dǎo)通電阻越大，變相增加了電池工作時(shí)的導(dǎo)通內(nèi)阻，同一模組內(nèi)電芯在放電時(shí)工作電流產(chǎn)生一定的差異。長(zhǎng)時(shí)間累積，性能產(chǎn)生差異化增加。初始設(shè)計(jì)上電池模組形狀、匯流銅排寬度以及導(dǎo)電連接的內(nèi)阻有很大關(guān)系。

動(dòng)力電池模塊差異化還會(huì)導(dǎo)致環(huán)流現(xiàn)象，低容&高阻電池在充放電平臺(tái)電壓將處于不同狀態(tài)，如放電時(shí)平臺(tái)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(fēng)險(xiǎn)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(píng)估策略，提高異常診斷靈敏度以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常電池模塊。

在動(dòng)力電池系統(tǒng)安全方面，殼體防護(hù)、電池模塊連接、熱管理、消防裝置也會(huì)給電池帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。

以此前特斯拉ModelS撞上一個(gè)散落在路上的拖桿為例，巨大的沖擊力導(dǎo)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(dòng)力電池殼體防護(hù)問題。

其實(shí)動(dòng)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(hù)管理規(guī)范。比如殼體的物理防護(hù)應(yīng)由車體托架防護(hù)和電池箱防護(hù)共同保障，動(dòng)力電池系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)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(dòng)和自發(fā)熱都會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)和接觸不良。

針對(duì)上述問題，丁文華從電池材料和熱管理系統(tǒng)兩個(gè)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(shí)SEI膜的分解是控制內(nèi)部熱失控及降低發(fā)生熱失控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)幾率的關(guān)鍵。

在熱管理系統(tǒng)上，動(dòng)力電池管理要達(dá)到電池安全規(guī)定的IP67防護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，含帶保溫層降低外界環(huán)境溫度對(duì)電池系統(tǒng)的影響;其次，通過對(duì)流、輻射、熱傳導(dǎo)等散熱方式加強(qiáng)在單位時(shí)間內(nèi)可控的管理電池系統(tǒng)溫度也是一大方式。