鋰電池廠商如何解決動力電池系統安全性和一致性問題

來源：存能電氣  日期：2020-01-13 17:03  瀏覽量：次

鋰電池廠商如何解決動力電池系統安全性和一致性問題？國內動力電池制造設備行業設備經過20多年的快速發展，雖然在功能和精度上有了長足的進步，但工藝和自動化水平仍是以單機自動化為主的分段式智能化為主，缺少整體的系統集成技術。下面由存能電氣鋰電池廠商如何解決動力電池系統安全性和一致性問題？

眾所周知動力電池產品要做到安全、高能量密度及較好的高低溫性能，需要具備較高的一致性，但是我國動力電池的一致性和穩定性差長期以來被人詬病。而這與國內的電池制造工藝、質量監控及設備水平較為落后有重要關系。

如何解決動力電池系統安全性問題

①動力電池系統的安全必須由電芯來解決，電芯要保證安全，就必須采用更穩定的材料，更安全的設計。

②通過在電解液中加入添加劑降低其易燃性，提高隔膜耐溫性或者提高正極材料穩定性等方式來改進；模組設計方面通過加強溫控設計，BMS充電管理或者改變單體連接方式提高安全性；車輛層面可以通過電池的位置擺放以更好地散熱，改進充電方法減少由于充電不當造成安全隱患。

③目前的檢測標準不能完全消除動力電池的安全性問題。動力電池屬于易燃物，其能量密度高，有正極、負極，使用過程中的發熱會帶來熱失控問題。目前從電池本體技術上加強技術攻關，5-10年左右可以做到保證動力電池的安全。

④動力電池的安全性與電池廠的管理水平、制造水平息息相關。要提高電池的安全性和可靠性，就要在各方面逐步提升，要貫穿在生產管理的各環節。

動力電池性能不一致性產生的原因主要體現在兩個方面：電芯制造過程產生的絕對不一致性和電池組組裝應用過程的相對不一致性。目前國內電池設備制造廠家主要通過分段自動化設備提高電芯生產制造中的性能不一致性，而在電芯化成和分容等環節仍主要采用人工裝夾、單機采樣、人工分選的半自動化方式，忽視了電池組裝的相對一致性。

如何解決動力電池系統一致性問題

1、電芯一致性改善：盡量減少材料供應商，材料和電池的批量越大越有利于提高一致性，減少批次性差異；盡量提高設備的自動化程度，選擇高精度、高穩定性設備有利于提高電池的一致性。

2、動力電池配組時必須進行嚴格的一致性篩選：電池配組技書規范要完整、科學、合理、可行；同批生產的產品批量越大一致性越有保證，嚴格控制混批配組。

3、增加安全保護均衡檢測電路或置入可進行均衡維護的器件：保證電池保護系統的均衡功能真正有效，防止過充過放；保護系統設計要科學、合理、質量可靠。

4、熱管理：針對內阻不一致電芯，產生熱量不相同問題。熱管理系統的加入可以調節整個電池組的溫差，使之保持在一個較小的范圍里。生成熱量較多的電芯依然溫升偏高，但不會與其他電芯拉開差距，劣化水平就不會出現明顯的差距。

影響電池安全使用和循環壽命的因素，除了電池自身工藝性和產品質量外，至關重要的一個問題是：電池成組充電時的安全性管控和熱管理技術。沒有完善的電池成組安全性管控和熱管理技術，電池的安全性和長壽命循環就無法保證，因此，動力電池充電的管理系統與電池自身的安全同等重要。