鉅大LARGE | 點擊量：785次 | 2019年06月27日
動力電池核心問題
提出討論動力電池十大安全問題：1.電芯安全2.成組安全3.電池辦理4.規(guī)劃安全5.充電安全6.運用安全7.安全預(yù)警8.日常維護9.安全維護10.安全等級劃分。本整理稿件是從10個問題中挑選3個核心問題進行要點討論，并提出本組的處理思路，具體如下：
1、電芯安全的處理思路
C組：電芯、電池模塊規(guī)范化
經(jīng)過規(guī)范化可以改善幾個方面：
（1）規(guī)劃方面，把電芯的規(guī)劃問題會集露出，會集處理；
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
（2）生產(chǎn)設(shè)備方面，設(shè)備的規(guī)范化程度也會相應(yīng)高一些，設(shè)備企業(yè)產(chǎn)品迭代會更快；
（3）繼續(xù)改善和經(jīng)歷推廣，經(jīng)過規(guī)范化，可以把優(yōu)異的設(shè)備配套商和零配件配套商的經(jīng)歷向行業(yè)推廣，這樣全體進步了電池行業(yè)的安全技術(shù)水平。
D組：電芯的規(guī)范化
電芯的規(guī)范化可以下下降層次勞動的重復(fù)。電芯規(guī)范化本身對電芯的安全性能有很大的進步，更多廠商做同一個規(guī)范的電芯，電芯本錢會下降，安全性會進步。從緊迫性和可實現(xiàn)性來看，是比較緊迫也比較容易實現(xiàn)的。
2、成組安全的處理思路
D組：熱辦理規(guī)劃對電池安全非常重要
成組安全方面，熱辦理規(guī)劃的好，熱量均衡，BMS雖然很小的電流均衡，可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，由于電池就是電化學里能斯特方程的溫度，正極是正相關(guān)，負極是負相關(guān)，電壓差是正極減負極的話是更大的，所以溫度對它的電壓影響是很大的。
當然焊接工藝也是很重要的一個方面，焊接工藝不一樣會導(dǎo)致內(nèi)阻的不均衡上升，所以從這幾個維度來進步它的成組安全。
F組：PACK的電辦理、熱辦理
安全性問題最終要歸結(jié)為電池模塊，運用體系論的辦法來考慮電芯和PACK的安全問題，BMS要對每個電芯做精確的檢測、管控和預(yù)警。
同時也不能由于只考慮電池的安全問題，而疏忽了它的壽數(shù)，咱們既要確保電池的安全性，也要盡或許的進步電池的壽數(shù)。假如沒有好的壽數(shù)，就失去了利用鋰電池的理由。
3、電池辦理的處理思路
C組：BMS安全策略
將電池體系分級并擬定相應(yīng)的安全目標，根據(jù)目標擬定測量、辨認、處理的安全策略并進行驗證。假如行業(yè)會集精力做這方面的工作，可以在短期內(nèi)進步電池安全水平。
F組：BMS對電芯檢測、管控、預(yù)警
咱們應(yīng)該從根本上以為鋰電池本身是不安全的，對它進行有罪推論，它本身是不安全的動力設(shè)備，需求在BMS管控的基礎(chǔ)上，外加熱失控、及時救活機制和設(shè)備，如一發(fā)現(xiàn)火情，馬上啟動救活設(shè)備救活。
4、規(guī)劃安全的處理思路
F組：體系規(guī)劃科學、合理，生產(chǎn)過程控制
各種電池資料、電池結(jié)構(gòu)均有優(yōu)缺點，只是對安全性影響的程度不同而已，只需規(guī)劃科學、制造精密，在必定程度上都可以制造出安全性可以承受的動力電池。
5、充電安全的處理思路
A組：充電設(shè)備上添加電池快速體檢功能
車輛充電完成80%-90%時做大電流檢測，經(jīng)過直流內(nèi)存的變化找出電池組中不一致的當?shù)兀竭_電池快速體檢的目的。
PACK在出廠前，都會做一個大電流的脈沖充電和放電，在充電的末端做一個大電流的脈沖充電，在放電的末端做一個大電流的脈沖放電，經(jīng)過這個辦法，把電池組合中不一致的當?shù)卣页鰜?，或許是電芯的問題、或許銜接有問題、也或許是數(shù)據(jù)線有問題，這些大電流脈沖會顯著的顯示出一些反常。
把這種辦法應(yīng)用到用戶端，由于用戶端除了充電樁外沒有什么可檢測的手法。
D組：充電初期對電池進行電流脈沖檢測
關(guān)于不同電池的SOE、SOH充電的電流，在充電初期對它進行電流的脈沖檢測，發(fā)現(xiàn)不一致性，提早宣布安全警報。由于在充電初期，電池PACK是常溫的，充電末端的時分電池PACK的溫度或許現(xiàn)已上升了10°或許15°，導(dǎo)致電池的電壓不均衡，所以在均衡的時分檢測它的不一致性或許誤差更小。
別的，對BMS進行實時診斷、檢測，對車、充電樁、電網(wǎng)這三方進行協(xié)調(diào)，充沛保證充電安全。
6、運用安全的處理思路
E組：在單體熱失控狀態(tài)下怎么確保人員安全
（1）推遲熱失控方面，有一些成熟的規(guī)劃辦法：
采用防火資料，在防火結(jié)構(gòu)上做防火隔熱處理，如特斯拉的規(guī)劃里可以看到，確真實必定程度上可以推遲熱失控的過程，推遲單體熱失控到整組熱失控的過程。
（2）添加人員逃生時間方面，主動做些檢測：
煙霧的檢測、化學成分的檢測、熱的檢測等，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)前期單體熱失控，并給駕駛員和乘客宣布警報，提示人員逃生。
（3）做限制處理：
不能讓駕駛員依照常規(guī)的功率去運用，經(jīng)過限功率的形式，讓車子有必定的動力，但動力很弱，可以靠邊停車做處理。
（4）添加救活設(shè)備：
現(xiàn)在電動客車國標正在推動添加救活設(shè)備，添加救活設(shè)備或許有好處也有壞處，由于現(xiàn)在電池箱的規(guī)劃都會添加防爆閥，假如噴發(fā)大量氣體或許氣凝膠出來，它會導(dǎo)致內(nèi)部壓力增大，或許把防爆閥沖破，會帶來別的一個問題。
假如誤檢測單體熱失控，把這些東西噴出來，或許會導(dǎo)致整組電池的報廢，假如噴出來的氣體、液體或半凝膠物質(zhì)對電池無危害會是比較好挑選，期望有這種資料可以到達這種效果。
（5）整車規(guī)劃：
在整車規(guī)劃方面要添加安全逃生設(shè)備，電動車和傳統(tǒng)車不一樣，電池作為電動車的僅有動力來歷，在熱失控的情況下假如經(jīng)過切斷動力的方法停電，車門有或許會打不開，所以在整車規(guī)劃上假如能添加可以快速、便利打開的逃生門或許其他的逃生設(shè)備也是個可行的挑選。
7、安全預(yù)警的處理思路
D組：BMS監(jiān)控，VCU呼應(yīng)，大數(shù)據(jù)分析
轎車的VCU對呈現(xiàn)的問題做呼應(yīng)。車在呈現(xiàn)安全問題時，可以讓司機靠邊停車，或許是做一些相應(yīng)的動作，并把VCU收集到的BMS信息上傳到云端進行大數(shù)據(jù)分析，VCU有個智能學習的過程，進步安全預(yù)警的可靠性。
8、日常維護的處理思路
B組：擬定日常維護的流程及國家的相關(guān)法律規(guī)定是非常緊急和必要的
現(xiàn)在車輛很多問題都出在沒有日常維護的規(guī)范或沒有國家強制檢測的規(guī)范。傳統(tǒng)車都有強制檢測，電動車作為新生事物，相關(guān)的安全性、可靠性還沒有到達傳統(tǒng)車的等級，究竟每隔3個月，6個月，仍是1年進行檢測，應(yīng)該檢測哪些項目（體系密封性、電器可靠性、銜接可靠性等都需求檢測），這都缺少相關(guān)的規(guī)范。
現(xiàn)在整車廠更多的賣點是電動車不用維護，但實際上這徹底與安全的認識背道而馳，因而，國家應(yīng)該擬定強制檢測的規(guī)范，整車廠也應(yīng)該有強制檢測的項目要求。
從可行性上來講，國家或行業(yè)擬定相關(guān)的規(guī)范，整車廠擬定檢測、維護的項目或手冊，執(zhí)行起來比較容易。
9、安全維護的處理思路
E組：過充、過熱、銜接安全問題
（1）過充問題的處理
經(jīng)過BMS、充電機、VCU維護，最簡略的是經(jīng)過BMS來維護，假如BMS不起作用還可以經(jīng)過充電機來維護，還可以經(jīng)過整車VCU來介入。關(guān)于過充的問題，從技術(shù)上來處理的話是比較容易處理的，而且效果也比較顯著。
（2）過熱問題的處理
在充電過程中，由于電芯本體的過熱或許銜接阻抗過大導(dǎo)致的過熱也會引起熱失控。關(guān)于過熱的問題主要從兩個方面來處理，一是減小電芯的密度、減小銜接阻抗，這從實質(zhì)上去下降風險；第二個是加強散熱，咱們期望在充電過程中能采取更有用的散熱辦法，比如說經(jīng)過加強風冷或液冷的辦法，可以下降充電過程中熱失控的或許性，還有溫度采樣的問題，溫度采樣要準確，怎么樣有用可靠地采樣出溫度點，這或許要跟咱們的熱仿真和實際測試成果做一下匹配。
（3）銜接毛病的處理
前段時間在上海發(fā)生了一同事端，飛線銜接充電起火，還有在地下車庫充電起火的事端，其實都是跟充電銜接的關(guān)系非常大。充電銜接充電槍的插頭，還有一般車載充電機的插頭，假如長期運用，假如銜接不可靠會過熱起火?，F(xiàn)在在充電國標里現(xiàn)已有要求了，在充電槍上會添加溫度傳感器，來收集充電過程中充電槍的溫度。
還有充電槍和插頭插座的壽數(shù)要經(jīng)過嚴格的計算和驗證，要可以滿意整車的運用壽數(shù)要求。日常的檢查和維護，可以判別出來插頭插座的觸摸是不是現(xiàn)已下降到一個數(shù)字之下，假如現(xiàn)已下降到安全數(shù)值之下，那么肯定要更換，經(jīng)過這幾種方法處理充電銜接問題。
10、安全等級劃分的處理思路
C組：產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，整車廠和零配件企業(yè)樹立專業(yè)化分工和協(xié)作體系
依照轎車行業(yè)的要求，從APQP、PPAP等環(huán)節(jié)依照轎車行業(yè)的要求實施，分工、職責明確，實現(xiàn)產(chǎn)品全壽數(shù)周期可監(jiān)控、可追溯，從協(xié)作形式改動方面來進步動力電池的安全水平。
下一篇：石墨烯能做什么？
