鋰電池廠商如何解決動力電池系統(tǒng)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(tǒng)安全性和一致性問題？國內(nèi)動力電池制造設(shè)備行業(yè)設(shè)備經(jīng)過20多年的快速發(fā)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(tǒng)集成技術(shù)。下面由存能電氣鋰電池廠商如何解決動力電池系統(tǒng)安全性和一致性問題？

眾所周知動力電池產(chǎn)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(wěn)定性差長期以來被人詬病。而這與國內(nèi)的電池制造工藝、質(zhì)量監(jiān)控及設(shè)備水平較為落后有重要關(guān)系。

如何解決動力電池系統(tǒng)安全性問題

①動力電池系統(tǒng)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(wěn)定的材料，更安全的設(shè)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(wěn)定性等方式來改進；模組設(shè)計方面通過加強溫控設(shè)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(dāng)造成安全隱患。

③目前的檢測標(biāo)準(zhǔn)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(fù)極，使用過程中的發(fā)熱會帶來熱失控問題。目前從電池本體技術(shù)上加強技術(shù)攻關(guān)，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(guān)。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(chǎn)管理的各環(huán)節(jié)。

動力電池性能不一致性產(chǎn)生的原因主要體現(xiàn)在兩個方面：電芯制造過程產(chǎn)生的絕對不一致性和電池組組裝應(yīng)用過程的相對不一致性。目前國內(nèi)電池設(shè)備制造廠家主要通過分段自動化設(shè)備提高電芯生產(chǎn)制造中的性能不一致性，而在電芯化成和分容等環(huán)節(jié)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(tǒng)一致性問題

1、電芯一致性改善：盡量減少材料供應(yīng)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(shè)備的自動化程度，選擇高精度、高穩(wěn)定性設(shè)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(yán)格的一致性篩選：電池配組技書規(guī)范要完整、科學(xué)、合理、可行；同批生產(chǎn)的產(chǎn)品批量越大一致性越有保證，嚴(yán)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(tǒng)的均衡功能真正有效，防止過充過放；保護系統(tǒng)設(shè)計要科學(xué)、合理、質(zhì)量可靠。

4、熱管理：針對內(nèi)阻不一致電芯，產(chǎn)生熱量不相同問題。熱管理系統(tǒng)的加入可以調(diào)節(jié)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(xiàn)明顯的差距。

影響電池安全使用和循環(huán)壽命的因素，除了電池自身工藝性和產(chǎn)品質(zhì)量外，至關(guān)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(shù)。沒有完善的電池成組安全性管控和熱管理技術(shù)，電池的安全性和長壽命循環(huán)就無法保證，因此，動力電池充電的管理系統(tǒng)與電池自身的安全同等重要。