如何解决动力电池系统安全性难题？
来源：宝鄂实业
2019-08-14 16:09
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电动汽车上使用的“动力电池组”，是一个非常复杂的能量系统，涉及面非常广，除了电池本身有关电化学、材料、结构、生产工艺、生产设备以外，储能电池系统还涉及电池箱架布置结构、能量管理系统、散热系统、系统集成匹配、各种传感器、安全保护系统、系统一体化设计、系统可靠性、测试技术、试验技术、日常维护调整、成本、回收等诸多方面，属于典型的多学科协调作战攻关项目。
动力电池系统集成技术也是一项复杂的系统工程，是当今国际最新技术的有机集成，只有在总体集成、长寿命使用、电池的分选、安全管理系统综合控制技术、电池的一致性评价技术、宽温条件使用技术、安全使用技术等几项关键技术取得突破的前提下，才能放心使用。而这些技术攻关是否能够取得满意的结果，就要通过对动力电池组的测试评价结果来证明，同时还能够通过测试评价结果找到需要改进的目标，特别是安全管控的方法。
王子冬认为，首先，电池组安全性评价方法非常重要。企业可以通过对各种电池组的测试评价结果进行分析，选择出满足于各自车辆性能、功能、安全、可靠和符合成本要求的电池组。做这些研究工作的目的是为了掌握管控锂电池热失控的方法，找到如何避免发生起火事故的途径，或者找到能够提前预警的方法。
其次，动力电池组从一开始就要解决可设计性。动力电池出生前就需要事先考虑好：电池模块的可组装性设计、电池模块的可安装性设计、电池模块的可维护性设计、电池模块的可调整性设计、电池模块的回收可方便拆解性设计、电池组（系统）的可安装性设计、电池组（系统）的可维护性设计、电池组（系统）的可调整性设计、电池组（系统）的回收可拆解性设计、电池模块的可组装性功能设计等。
第三、电池组充电时的安全管理是关键。
由于动力锂电池成组使用最关键、也是最核心的问题：一是安全、二是寿命。特别是在快速充电时，电池组内电池的差异加大，如何解决电池组的使用寿命？面临着巨大挑战。影响电池安全使用和循环寿命的因素，除了电池自身工艺性和产品质量外，至关重要的一个问题就是：电池成组充电时的安全性管控和热管理技术。没有完善的电池成组安全性管控和热管理技术，电池的安全性和长寿命循环就无法保证。因此，动力电池充电的管理系统与电池自身的质量同等重要。
王子冬表示，近年来中国锂离子动力电池性能在内在质量和产品工艺等方面，都有了长足进步，这是不可争议的事实。虽然中国的电池性能与国外有一定差距，但是绝没有人们想象得那么差，中国电池行业已经初步具备了在新能源汽车特别是在混合动力汽车上的应用基础，但影响中国发展新能源汽车产业化的技术难点主要是电池成组技术及必须与之配套的电池安全管理系统。
对电池管理系统认识的严重不足和目前业界一些电池管理系统生产企业的错误管理导向，直接或间接的影响了新能源汽车产业的快速发展已成不争的事实。另外，电池管理系统发展缓慢的一个很重要的原因，是缺少电池厂和整车企业的支持，研发电池管理系统，不仅需要电池厂配合整车企业进行台架试验，而且需要他们帮助完成电池管理系统的长期随车测试。没有电池厂和整车企业的有力配合，电池管理系统无法走向成熟。
动力电池的安全性是一个敏感的话题，又是一个不能回避的话题。我国动力电池行业经过十年的积累，已经有了非常大的提升。王子冬从科学的角度给出了他的建议：
1.由于目前的市场需求是政府用补贴政策拉动的，不是真正的刚性需求，企业需要注意行业泡沫，未来还存在许多的不确定性因素，需要引起警惕。
2.动力储能系统的设计和匹配需要创新，整车企业要与动力电池生产企业共同面对当前遇到的困难，解决困难需要时间和投入，切不可以朝三暮四；
3.解决好动力电池系统与电动汽车一体化设计问题，电池组和模块的设计需要全方位考虑周全，不是随便拿一个产品就能集成的；
4.加强对电池组产品的全面测试，不能根据片面的测试结果，就说产品技术好，需要对动力电池系统进行科学、系统、全面的评价；
5.通过评价，改进设计，解决好动力电池系统的重量能量密度、体积能量密度、充电接受能力、放电能力、安全性、高温适应性、低温适应性、循环寿命、搁置寿命、生产效率、维护方便性、回收方便性、成本接受度等这些基本层面性能的平衡；
6.要把动力电池安全性问题放在第一位，可靠性要重视，在能够保证安全性和可靠性的前提下，提高动力电池系统的能量密度。重视系统的优化，选择最合适的设计方案。
