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星云股份鄧秉杰:如何“約束”鋰電池“肆意發(fā)泄”能量?
發(fā)布時(shí)間:2022-06-30 11:09:00

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圖為福建星云電子股份有限公司精密儀器產(chǎn)品研發(fā)部總監(jiān)鄧秉杰發(fā)表主題演講


“鋰電池能量比較高,一般比鉛酸電池高6-7倍。越是活躍的東西越是需要受到控制,不能讓它肆無忌憚地去‘發(fā)泄’自己的能量,兩輪電動(dòng)車用鋰電池也是如此,故安全性能測(cè)試成為重中之重,以便更好地“約束”它,實(shí)現(xiàn)鋰電池的安全使用。”


在日前由電池中國(guó)網(wǎng)聯(lián)合廣東省電動(dòng)車商會(huì)共同主辦的“2022輕型電動(dòng)車用鋰電池技術(shù)及應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(BLEV2022)”上,福建星云電子股份有限公司精密儀器產(chǎn)品研發(fā)部總監(jiān)鄧秉杰,形象地道破鋰電池安全性能測(cè)試之重要性。


鄧秉杰在主題為“智能化測(cè)試系統(tǒng)助力輕型電動(dòng)車鋰電池安全性提升”的發(fā)言中指出,根據(jù)我國(guó)兩輪電動(dòng)車《新國(guó)標(biāo)》要求,全國(guó)各地“非標(biāo)”車輛過渡期相繼到期,較大替換需求或?qū)?022年開始密集釋放,預(yù)計(jì)到2030年我國(guó)每年約有6000萬輛市場(chǎng)需求,兩輪電動(dòng)車市場(chǎng)發(fā)展正迎來黃金時(shí)期。


與此同時(shí),在以鋰換鉛、輕量化、長(zhǎng)續(xù)航、高功率、高性能的電池需求影響下,給電池的安全性能提出了新的難題和挑戰(zhàn)。


鄧秉杰分享了一組數(shù)據(jù),從2021年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,全國(guó)近1.8萬起火災(zāi)事件由兩輪車引起,57人死亡,近200人受傷。中國(guó)電動(dòng)自行車保有量達(dá)3.5億輛,產(chǎn)量仍在快速增長(zhǎng),兩輪車用電池安全問題成為限制行業(yè)快速發(fā)展的重要原因之一。


生活中報(bào)道的兩輪電動(dòng)車電池自燃、爆炸事件讓大家心存余悸,而對(duì)于鋰電池測(cè)試企業(yè)來說,則需要透過現(xiàn)象,逐本求源地尋找鋰電池安全事故的原因,并通過安全測(cè)試,為鋰電池技術(shù)升級(jí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化等提供依據(jù)。


鄧秉杰認(rèn)為,鋰電池發(fā)生安全事故的主要原因有四個(gè)方面:


第一,電池自身品質(zhì)問題或者外力導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,電池跌落、震動(dòng)、擠壓、穿刺等。


第二,對(duì)于電池保護(hù)板,電池過充、過熱失控、過流、短路;BMS冗余設(shè)計(jì)和散熱設(shè)計(jì)不夠;各類保護(hù)檢測(cè)失效;過低溫充電等情況均可能傷及電池保護(hù)板。


第三,PACK方面,布線干涉、絕緣設(shè)計(jì)、ESD防護(hù)、氣密性、結(jié)構(gòu)防護(hù)等不佳也可能引起不良后果。


第四,充電器濫用和違規(guī)改裝電池包,可能導(dǎo)致鋰電池原有安全保護(hù)功能失效。


那么,鋰電池在安全和性能上需要測(cè)試哪些項(xiàng)目呢?


在深度技術(shù)研發(fā)和驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,鄧秉杰認(rèn)為,主要需要智能化測(cè)試外部短路、強(qiáng)行放電、連續(xù)充電、過量充電、大電流充電條件下的電池電性能;高溫儲(chǔ)存、熱量沖突、低壓、熱量升溫、水中的電池環(huán)境性能;振動(dòng)、加速、掉落、針刺、擠壓、撞擊條件下的電池機(jī)械性能。


由此進(jìn)行電池一致性、功能性、安全性、可靠性和工況模擬的評(píng)估。經(jīng)過一系列智能化系統(tǒng)測(cè)試,能夠篩選出電壓、內(nèi)阻及其他性能接近的電芯,組成電池模組或電池組;檢測(cè)電池的自身功能是否實(shí)現(xiàn);檢測(cè)電池在經(jīng)受不同的外部環(huán)境后能否正常工作;甚至提前發(fā)現(xiàn)電池在異常時(shí)能否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)斷開電流回路;還可以測(cè)試或評(píng)價(jià)電池組實(shí)際應(yīng)用時(shí)電流和功率快速變化對(duì)電池組的性能和使用壽命的影響。


鄧秉杰提示需要注意的是,“測(cè)試電芯一致性是至關(guān)重要的一個(gè)指標(biāo)。即使單體電芯性能再優(yōu)良,質(zhì)量再好,若配組后同組內(nèi)各單體電芯特性不一致或者組合封裝時(shí)初始狀態(tài)不一致,都會(huì)導(dǎo)致各單體電芯的性能得不到充分發(fā)揮,發(fā)生單體電芯間的相互‘牽制’或者‘拖后腿’現(xiàn)象,使電池組整體特性急劇衰退或部分電芯加速損壞。”


另外,以針對(duì)過充的測(cè)試為例,過充是兩輪電動(dòng)車用戶使用過程中經(jīng)常碰到的問題,通過智能化電池檢測(cè),可以提前發(fā)現(xiàn)電池在過充、過放電、外部短路等異常時(shí)能否在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)斷開電流回路,從而大幅減少危險(xiǎn)事故的發(fā)生。


整體上,星云股份通過上述智能化測(cè)試系統(tǒng),對(duì)電芯、電池組成品、保護(hù)板、BMS和工藝進(jìn)行較為全面的安全和性能測(cè)試。


從2005年成立至今,經(jīng)過17年的耕耘,星云股份已發(fā)展成為一家以檢測(cè)技術(shù)為核心的智慧能源關(guān)鍵部件專業(yè)提供商,目前主要提供鋰電池組檢測(cè)設(shè)備、鋰電池組智能制造解決方案、鋰電池測(cè)試服務(wù)、儲(chǔ)能變流器及充電樁、智慧能源管理云平臺(tái)等產(chǎn)品及服務(wù)。


截至2022年6月,星云股份持有270項(xiàng)授權(quán)專利,預(yù)計(jì)接下來每年新增專利數(shù)還將快速增長(zhǎng)。在產(chǎn)業(yè)鏈布局方面,鄧秉杰透露,星云產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈已覆蓋從電芯化成分容開始,到模組自動(dòng)化產(chǎn)線,經(jīng)過BMS自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)和保護(hù)板自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試,再到組成模組的自動(dòng)化生產(chǎn)線,接下來還提供電池包測(cè)試系統(tǒng)等。


除了涉足部分電池制造和測(cè)試環(huán)節(jié),星云股份還提供電動(dòng)汽車充電樁、電芯平衡修復(fù)技術(shù)。而電芯平衡修復(fù)為電池拆解回收利用提供有利支持,再經(jīng)過電池拆解破碎自動(dòng)化生產(chǎn)線,進(jìn)行電池材料回收,使星云股份實(shí)現(xiàn)電芯及材料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。


星云股份的特點(diǎn)在于更懂電池安全和性能測(cè)試,集電池組制造和測(cè)試于一體,或?qū)⑦M(jìn)一步提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。


稿件來源: 電池中國(guó)網(wǎng)
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