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電池的安全問題有哪幾個層面的因素影響著?

鉅大LARGE  |  點擊量:1371次  |  2019年12月08日  

下面我們也得到科技部重點研發項目的支持,從這樣幾個層級開展了相關的研究,下面簡單的介紹一下:


第一個,是材料到電池層級安全構效關系的評價。對材料特性的測試評價,高校、科研院所做了大量的工作,也有很先進的儀器設備和測試方法,來對材料的特性進行表征。我們過去十多年里,對電池的特性也做了大量的研究,對于它的各種安全性的測試項目。實際上我在測試的時候,我們把它叫做黑箱的測試,就是電池從材料做成電池以后,它在整個反應的過程當中、使用的過程當中發生了什么,其實有很多是我們不知道的,所以它的一個黑箱的測試。實際上我們現在更多的是希望怎么樣能夠更多的提升電池的安全性,我們關注的是在這個使用的過程當中,它的過程反應是什么樣的,而這種過程反應,我能不能夠非破壞的去觀測到,這樣更好的了解材料在電池的安全性能的表現過程中扮演了什么樣的角色,它能夠再做什么樣的提升。所以這個過程里面,包括剛才有專家提到SCI膜的變化是可能大家關心的重點,還有其他的一些因素。


實際我們現在在做的嘗試就是,采用原位的CT或者原位的中子衍射、原位的掃描等等一些手段,希望能夠讓黑箱子逐漸的變得透明一點,能夠看到它在整個使用過程當中它的一些變化,它的一些實際定性的參數能夠被定量的或者盡量定量的檢測到,去知道它的這種安全的構效關系。


電池的電芯層級我想說的是,電池的安全性,今天王朝陽老師說了,將來希望能夠做大無管理的電池,我想在目前來說可能還是一個理想。實際電池是在全生命周期內動態變化的一個電化學的載體,它的安全可用邊界本身就是一個動態變化的,所以我們希望能夠了解的,第一,它本身的這種安全性可能的水平等級是什么。第二個要了解,在它的全生命周期內,它不同的生命周期狀態下,它的安全等級是怎么樣變化的,要看到其實它的可用,這是我們畫的一個動畫,可以看到它的可用邊界一直在縮小,我們怎么樣能夠保障電動汽車在全生命周期內我們控制的邊界能夠一直是安全的,這是我們要重視的。


第三個層級,管理系統。現在這種能量密度的提升對于管理系統提高了更多的、更高的一些要求,或者對它寄予了更多的期望。現在對于管理系統來說,對它的評價也越來越重要,管理系統正在起草的國家標準有兩個,一個是管理系統的綜合要求,還有一個就是管理系統的功能安全,這兩個標準大家可以看一下,實際上我們把電池的管理系統評價分為五大類,一個就是均衡,一個是SOX,剛才馬老師詳細介紹了一些他的辦法,實際SOH的方法下周二我們會在學會的團體標準立項,會把它具體的測試方法定量下來。另外電磁兼容功能安全。還有一個,比較重要的就是熱管理的評價。實際我們也在做一個團體標準,下周三會討論這個團體標準具體的草案稿,這個里面我們會重點的關心,你在實際的使用過程當中,它的熱管理的冷卻、加熱、保溫、均溫、能耗能不能達到我們熱管理的實際使用要求,能不能達到最初設計的這樣一個目標值,提到我們這兒我們可能就要關心熱管理系統怎么設計,實際上熱管理系統的設計當中,我們依賴于大量的測試評價,實際上這個測試評價我們也建立了一個評價的體系,里面最最重要的就是電池的熱特性的獲取。首先就是,在不同的SOC的狀態下,不同的功率、不同的倍率、不同的外界環境下,它的產熱特性、產熱量、產熱功率、溫升的最高溫度值,這是溫升范圍基本的數值。第二個,看它的基本邊界,因為電池一定是有一個熱失控的邊界的,我們要找到的是它的邊界的值。第三個,它在這個邊界值下,向它臨近的電池傳遞的這種方式,、傳播的這種速度以及傳熱量、以及有可能失控的這種邊界點,這些數值是我們能夠做好一款熱管理系統最基本的要獲取的數值。


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