固态电池更安全吗？可是现阶段的安全保障如何实现？

创为新能源作为国内动力电池热失控预警及安全技术的最早研究者和电池箱专用自动灭火装置的创领者，首创“锂离子电池热失控模型”，引领电池箱热失控监测及自动灭火技术的规模化应用。

“锂离子电池热失控模型”技术的出现，具有极早期、准确可靠、无误报漏报、成本可优化等优势，有望成为当前保障新能源汽车安全运行的最佳技术方案。

“锂离子电池热失控模型”是创为新能源首创的核心技术，它的出现，使得电池箱热失控监测及自动灭火技术的规模化应用成为可能。“锂离子电池热失控模型”技术的出现，具有极早期、准确可靠、无误报漏报、成本可优化等优势，有望成为当前保障新能源汽车安全运行的最佳技术方案。

“锂离子电池热失控模型”为横向、纵向、垂向三维，纵向为多传感器的数据冗合，即对多组同环境下的传感器数据进行多次拟合，模拟不同材料、不同环境的数据表征曲线，可靠准确的判断火情阶段；横向为对传感器的历史数据进行连续时间算法，排除噪声干扰，有效解决了传统的阈值法监测方式的漏报、误报、预警滞后问题，实现早期可靠预警；垂向采用穿刺、钝针积压等不同方法模拟不同类型不同容量动力电池热失控过程。

通过三维融合，用数学手段，以大量实验及真实运行数据为基础，归纳热失控导致的各种变量之间的内在关系，采用神经学原理，形成极早期、高可靠、自运行的“锂离子电池热失控模型”，实现电池火灾隐患的早期预警和智能控制。

当前，在新能源汽车运行中，大量实车运行中发生的预警实例证明了此模型的有效性和先进性。有效避免了巨大的经济损失，避免了社会性安全事故。锂离子电池的安全性研究可以分为如下领域：① 电池热失控机理研究[17-31]，包括电池发生安全性事故的原因，热失控的发生及演变规律；② 电池安全程度的测试评估方法与标准[32-42]，主要研究如何对电池进行测试能够科学体现电池的安全性，以及采用哪些指标或者参数来评估电池的相对安全程度；③ 提高电池安全程度的技术[43-51]，包括电池关键材料的热稳定性研究及改进，可提高电池安全性的功能性添加剂，电池设计和热管理；④ 电池安全可靠性的测试评估方法与模型，主要研究电池（尤其是动力电池）发生安全性事故的概率，包括如何指征电池产品的可靠性，以及采用何种模型评估电池的可靠性，如何提升电池的可靠性等等。作者将在后续文章中重点讨论安全可靠性的相关问题。

 

在锂离子电池安全性的研究中，离不开一个物理量——温度，电池的“温度”显示了电池的热状态，其本质是电池产热和传热的结果。因此，研究电池的热特性，即电池在不同状态下的产热和传热特性，是我们深刻认识电池内部发生放热化学反应的主要途径。热特性也反映了电池的热安全性。

 

由于动力电池的安全性本质上是热安全，其程度可以用电池的热特性来进行评估，因此在电池安全性研究中，量热仪是最主要的手段[52-64]。最常用的量热仪是加速量热仪（accelerating rate calorimeter，ARC）[42]。ARC是联合国推荐使用的用于危险品评估的新型热分析仪器，可以提供绝热条件下化学反应的时间-温度-压力数据。ARC基于绝热原理设计，可使用较大的样品量，灵敏度高，能精确测得样品热分解初始温度、绝热分解过程中温度和压力随时间的变化曲线，尤其是能给出差示扫描量热法（differential scanning calorimetry，DSC）和差热分析法（differential thermal analysis，DTA）等无法给出的物质在热分解时的压力缓慢变化过程[65]。在进行电池热特性研究时，人们在此基础上增加了电压和电阻监测，使得ARC可同步提供电池热失控前后的电特性，为人们认识电池热失控过程提供了更丰富的信息。