創(chuàng)為新能源產(chǎn)品圖
近幾年出現(xiàn)的電池?zé)崾Э匾鸬幕馂?zāi)的案例中，都是由于電池的生熱速率遠(yuǎn)高于散熱速率，且熱量大量累積而未及時散發(fā)出去所引起的。從本質(zhì)上而言，“熱失控”是一個能量正反饋循環(huán)過程：升高的溫度會導(dǎo)致系統(tǒng)變熱，系統(tǒng)變熱后溫度升高，又反過來讓系統(tǒng)變得更熱。
動力電池?zé)崾Э匕l(fā)展階段主要表現(xiàn)在：
第1階段：電池內(nèi)部熱失控階段；電池在80～90℃時是安全的，溫度升高到90～120℃之間時 SEI 膜開始分解，釋放熱量，溫度升高。但是當(dāng)溫度達(dá)到120～130℃時保護(hù)層SEI膜遭到破壞，負(fù)極與溶劑、粘結(jié)劑反應(yīng)，溫度升高，隔膜融化關(guān)閉。溫度繼續(xù)升高至150℃之上后，內(nèi)部電解質(zhì)開始進(jìn)行分解，繼續(xù)釋放熱量，進(jìn)一步加熱電池。
第2階段：電池鼓包階段；電池溫度達(dá)到200℃之上時，正極材料分解，釋放出大量熱和氣體，持續(xù)升溫。250-350℃嵌鋰態(tài)負(fù)極開始與電解液發(fā)生反應(yīng)。
第3 階段：電池?zé)崾Э兀ㄊщA段；在反應(yīng)發(fā)生過程中，電解液與正極反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣劇烈反應(yīng)并進(jìn)一步使電池發(fā)生熱失控。
總結(jié)動力電池?zé)崾Э爻梢虬l(fā)現(xiàn)，其實一般電池內(nèi)短路在電子產(chǎn)品中出現(xiàn)的概率是千萬分之一，也就是說平時生活中用到的單個電池安全性相對較高。但是在電動汽車中，一輛電動汽車的電池組需要幾千個電池組成，這樣發(fā)生熱失控的概率就由千萬分之一上升到千分之一。而且電動汽車的電池一旦發(fā)生危險，后果將非常嚴(yán)重，研究電池?zé)崾Э氐某梢蜃兊糜葹橹匾?/p>
這是因為，第一，動力電池?zé)崾Э貙?dǎo)致燃燒行為復(fù)雜，所有的反應(yīng)都發(fā)生在電池內(nèi)部，其機(jī)理研究非常困難；第二，鋰電池火災(zāi)蔓延迅速，易發(fā)生二次復(fù)燃；第三，沒有公開的大規(guī)模鋰電池防火測試數(shù)據(jù)可用于充分評估鋰離子電池危害或確定可用于提供鋰電池的整體防火抑制策略。
近日，為提高道路運輸車輛的安全性能，煙臺創(chuàng)為新能源科技有限公司（簡稱：創(chuàng)為新能源）聯(lián)合中國公路學(xué)會客車分會、安徽安凱汽車股份有限公司、鄭州宇通客車股份有限公司以及中國汽車技術(shù)研究中心股份有限公司等十幾家單位聯(lián)合起草的《營運客車類型劃分及等級評定》（JT/T325-2018）正式發(fā)布。
具有報警功能的自動滅火裝置標(biāo)配動力電池箱 2018年8月1日起執(zhí)行
《營運客車類型劃分及等級評定》（JT/T325）標(biāo)準(zhǔn)，自1997年實施以來，經(jīng)過了五次重大修改。近幾年來，針對營運客，車重特大事故出現(xiàn)的情況，以及乘客對營運車輛的舒適性及安全性要求的進(jìn)一步提高，交通部在2016年建通運輸標(biāo)準(zhǔn)化計劃中，將該標(biāo)準(zhǔn)列入修訂項目，由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會客車分技術(shù)委員會主持承擔(dān)該標(biāo)準(zhǔn)的修訂工作。
《營運客車類型劃分及等級評定》（JT/T325-2018）標(biāo)準(zhǔn)修訂主要根據(jù)《營運客車安全技術(shù)條件》（JT/T1094-2016）標(biāo)準(zhǔn)對營運客車安全的要求新增安全配置和設(shè)施，從而提升營運客車安全整體水平，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)，配合前期發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將對提高道路運輸車輛的安全性能產(chǎn)生積極作用。
《營運客車類型劃分及等級評定》（JT/T325-2018）第8.1.28項
純電動客車和混合動力客車動力電池箱內(nèi)應(yīng)配備具有報警功能的自動滅火裝置。
《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》（GB7258-2017）
車長大于等于6m的純電動客車、插電式混合動力客車，應(yīng)能監(jiān)測動力電池工作狀態(tài)并在發(fā)現(xiàn)異常情形時報警，且報警后5min內(nèi)電池箱外部不能起火爆炸。
《城市公共汽電車車輛專用安全設(shè)施技術(shù)要求》（JT/T）
鋰電池箱應(yīng)配置具有熱失控預(yù)警、火災(zāi)報警及火災(zāi)抑制功能的鋰電池箱火災(zāi)報警和防護(hù)裝置。
《純電動城市客車通用技術(shù)條件》（JT/T1026-2016）
艙體內(nèi)應(yīng)配置具有高溫預(yù)警及自動滅火功能的電池箱專用自動滅火裝置。
《公共汽車類型劃分及等級評定》（JT/T888-2014）第一號修改單
純電動公共汽車及混合動力公共汽車應(yīng)裝配有動力電池箱專用自動滅火裝置。
“動力電池?zé)崾Э啬Ｐ汀币I(lǐng)電池箱熱失控監(jiān)測及自動滅火技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用
創(chuàng)為新能源作為國內(nèi)動力電池?zé)崾Э仡A(yù)警及安全技術(shù)的最早研究者和電池箱專用自動滅火裝置行業(yè)的創(chuàng)領(lǐng)者，以其領(lǐng)先的技術(shù)和性能可靠的產(chǎn)品，受到了眾多新能源整車廠和電池PACK廠的信賴和認(rèn)可。公司首創(chuàng)的“動力電池?zé)崾Э啬Ｐ汀保I(lǐng)電池箱熱失控監(jiān)測及自動滅火技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用。
作為創(chuàng)為新能源的核心技術(shù)——“動力電池?zé)崾Э啬Ｐ汀狈譃榭v向、橫向和垂向三維。縱向為多傳感器的數(shù)據(jù)冗合，即對多組同環(huán)境下的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行多次擬合，模擬不同材料、不同環(huán)境的數(shù)據(jù)表征曲線；橫向為對傳感器的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)時間算法，排除噪聲干擾，有效解決了閾值法監(jiān)測方式的漏報、誤報、預(yù)警滯后問題；垂向采用穿刺、鈍針積壓等不同方法模擬不同類型容量動力電池?zé)崾Э剡^程。
通過三維融合，用數(shù)學(xué)手段，以大量實驗及真實運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，歸納熱失控導(dǎo)致的各種變量之間的內(nèi)在關(guān)系，采用神經(jīng)學(xué)原理，形成極早、高可靠、自運行的“動力電池?zé)崾Э啬Ｐ汀保瑢崿F(xiàn)電池火災(zāi)隱患的極早預(yù)警和主動控制。
目前，創(chuàng)為產(chǎn)品在新能源客車領(lǐng)域已批量應(yīng)用，成為宇通、中通、長江、比亞迪、上汽大通、金龍、亞星、安凱、舒馳、中國動力控股（香港）等五十余家主機(jī)廠配套供應(yīng)商；在新能源乘用車及專用車領(lǐng)域，產(chǎn)品處于市場引領(lǐng)地位，為上汽大通、眾泰汽車、中資國際機(jī)場專用車等配套裝車。大量實車運行中發(fā)生的預(yù)警實例證明了創(chuàng)為“動力電池?zé)崾Э啬Ｐ汀钡挠行院拖冗M(jìn)性，使之成為當(dāng)前電池箱熱失控預(yù)警及自動滅火的先進(jìn)技術(shù)。
另外，在儲能領(lǐng)域，已為南都電源、科信、力信、高特、中聚、易換騎、國軒儲能等國內(nèi)主流運營商配套安裝，產(chǎn)品市場份額遙遙領(lǐng)先。
深化動力電池?zé)釘U(kuò)散多米諾效應(yīng)研究 提升安全防護(hù)技術(shù)
基于“動力電池?zé)崾Э啬Ｐ汀保瑒?chuàng)為新能源在前期研發(fā)試驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生、發(fā)展及擴(kuò)散規(guī)律，在沈陽消防研究所、大連國家化學(xué)工業(yè)氣體質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等單位的支持下，重點研究了熱失控初期的熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對流等各項因素下，火災(zāi)（熱失控）主發(fā)電池對毗鄰電池的熱傳播貢獻(xiàn)，厘清火災(zāi)蔓延的主導(dǎo)傳播路徑。通過對PACK內(nèi)部電池模組、間距、容量、環(huán)境溫度以及工作狀態(tài)的多次分析擬合，來模擬電池系統(tǒng)火災(zāi)蔓延的規(guī)律，最終形成電池系統(tǒng)火災(zāi)蔓延的多米諾效應(yīng)模型。
電池系統(tǒng)火災(zāi)蔓延多米諾效應(yīng)模型通過對熱失控傳播主要途徑、主控因素、臨界條件等多方面的研究，一方面可以優(yōu)化現(xiàn)有電池系統(tǒng)熱失控傳播的阻隔方法，有效阻隔電池組內(nèi)熱失控的傳播，使熱失控阻隔與系統(tǒng)散熱二者協(xié)同作用，有利于減少熱失控的發(fā)生；另一方面，可以指導(dǎo)設(shè)計電池安全防護(hù)策略，從電池內(nèi)部安全設(shè)計、外部安全設(shè)計到早期熱失控預(yù)警、防護(hù)技術(shù)及控制措施的制定都具有明確的針對性，有利于熱失控的極早期準(zhǔn)確預(yù)警和處置。
聯(lián)合國家級專家，技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)再加碼
當(dāng)前，在長續(xù)航里程的要求下，乘用車絕大部分使用三元系電池。2018年以來，接連爆出特斯拉在國內(nèi)外多次起火傷人事故、國內(nèi)某品牌乘用車4S店電池接連續(xù)爆炸事件、國內(nèi)某品牌乘用車當(dāng)街爆燃事件、某品牌乘用車電池爆炸事件等幾十起惡性事故，引發(fā)了社會和行業(yè)人士的廣泛關(guān)注，三元電池不可忽視的不安全缺陷不斷暴露出來。
在針對磷酸鐵鋰熱失控監(jiān)測預(yù)警技術(shù)相對成熟的基礎(chǔ)上，2017年初，創(chuàng)為新能源即開始悄悄發(fā)力研發(fā)三元電池的熱失控監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，至今，已通過多次反復(fù)試驗，摸索出了三元電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生、發(fā)展及擴(kuò)散規(guī)律，形成了熱失控隱蔽發(fā)生、快速發(fā)展?fàn)顩r下的監(jiān)測及預(yù)警技術(shù)。
2018年6月，創(chuàng)為新能源與復(fù)旦大學(xué)兩位研究正負(fù)極材料的國家"千人專家"在"鋰離子電池火災(zāi)防控關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究"科研項目上達(dá)成合作，擬在未來五年內(nèi)，投入3000萬研發(fā)資金，針對以下課題展開深度技術(shù)研發(fā)：
（1）針對鋰離子電池的熱仿真研究；
（2）鋰離子電池發(fā)生過充過程中的正負(fù)極分解的氣體研究；
（3）研究動力電池的產(chǎn)熱特性、溫度對動力電池性能的影響；
（4）依據(jù)熱失控模型和致災(zāi)分析結(jié)果，構(gòu)建熱失控早期表征參數(shù)體系，建立電池?zé)崾Э仡A(yù)警模型，制定電池系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)和防護(hù)裝置聯(lián)動控制策略，研發(fā)面向乘用車的電池系統(tǒng)熱失控預(yù)警及控制裝置；
（5）研究快速充電情況下的瞬時極化現(xiàn)象及負(fù)極析鋰現(xiàn)象，及其引起電池壽命快速衰減與電池內(nèi)短路甚至熱失控的機(jī)制；
（6）研發(fā)相應(yīng)多種類的電池系統(tǒng)熱失控預(yù)警裝置。
電池網(wǎng)微信
