不起火電池做良心電池 「五層防護系統」締造欣旺達

2020-12-06 OFweek維科網

隨著新能源汽車的快速發展，電池行業都在孜孜不倦地探索。近日，一直以高品質定位，秉持製造「良心電池」理念的欣旺達「不起火的欣旺達方案」也橫空出世，其有圖、有真相的真實實驗視頻在網絡上迅速爆紅。

「電池包不起火、不蔓延」正日益成為「值得信賴電池供應商」的標配。業內分析人士指出，電動汽車一定要保證絕對安全，而不僅僅是安全達標。從用戶角度看，動力電池的安全意味著即使電動汽車整夜充電也不能有風險；從電池供應商角度看，安全則要求電池這個能量包裝在車上之後不會被觸發險情。

01

五層安全防護系統

然而，安全說起來容易做起來難。據了解，欣旺達「不起火電芯」採用了鎳5X三元材料體系，具備高熱穩定性的安全基因。但這僅僅是第一步。「安全是一套非常複雜的系統化工程，考驗的是每個公司的綜合水平，欣旺達是通過5000多條的安全設計要素，和4000條以上的＊＊＊，才達成了系統性的安全。」欣旺達電池研究院院長陳斌斌表示。

據陳斌斌介紹，欣旺達的安全型電池系統解決方案是基於5層安全設計模型的邏輯和理念構建起來的，層層遞進，每一層都做了相應的防護，最終達成這個系統的整體安全。具體來說，第一層是電芯本徵的安全，通過優化電芯本身的材料安全、熱安全和機械安全三個層面，來保證整個電芯的設計安全，並有多達169項專利予以支撐。

「第二層是主動安全防護，其實就是我們通常講的BMS電池管理系統。欣旺達的BMS非常出色，擁有58項專利，來保證這套系統的技術領先性，其主要有四個核心技術。」陳斌斌進一步介紹。

第一個，就是對電芯工作狀態的估算叫作SOX，可以做到全環境3％以內的精度；第二個是對電芯的控制策略，實現適時的、全生命周期控制；第三個是主動安全系統本身，欣旺達可以達到ASILD等級，也是最高安全等級；第四個具有欣旺達的特色，被譽為「先知先覺」的預警系統。就是在安全事故發生以前一段時間，就能預測有怎樣的概率會發生安全事故。接下來可以做更精準的診斷或者檢修，來杜絕安全事故的發生。    

陳斌斌介紹說，在保證電芯本徵安全，並設計有主動安全防護措施的基礎上，「欣旺達方案」還設計了三層被動安全防護措施。其中，第三層和第四層主要是在模組層級的安全防護設計，包括阻隔、遏制以及疏導技術。

具體來說，即電芯發生單體熱失控以後，阻隔熱量的傳遞保證相鄰的電芯，或者整個系統不會發生安全事故；疏導則是把熱量定向地排出到系統以外，以保證整個系統安全。陳斌斌表示，兩層模組層級的安全防護設計，可以進一步管理安全事件的演進，把失效控制在可接受的範圍內。

除此之外，「欣旺達方案」設計邏輯中還有一項終極安全防護設計——那就是第五層的人身安全防護設計。比如在電池上蓋板設計中，採用耐高溫材料防護人身安全；在國內首次應用消防接口設計，一旦電芯發生熱失控，能夠快速給電池系統降溫，來降低財產損失。

「欣旺達不起火的安全技術設計方案，是一套完整體系。包括安全預警技術、精準檢測和快速診斷技術，以及熱蔓延遏制技術，可以做到低鎳體系，模組層級不發生熱蔓延；高鎳體系，系統層級不會發生熱蔓延，使之成為了名副其實的、安全不起火的電池系統。」陳斌斌總結道。

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應用安全整體解決方案

通過介紹，我們已經感受到欣旺達「五層安全防護系統」的強大。從另一個角度來看，把電池設計、安全生產出來之後，在實際應用中對其合理的使用、有效的管控和規範化的維護，也是保證電池安全的關鍵。

據欣旺達動力電池數據分析研究院總經理姜久春介紹，從現實使用情況來看，有很多電池在濫用情況下，都有可能造成熱失控。除了外力作用的情況下，電芯出現熱失控主要有兩個方面原因：第一個就是電池的異常衰退；另外一個由於偶然的觸發，有可能把電池缺陷放大，從而導致熱失控的發生。

「因此，欣旺達對於電池應用端的整體解決方案，結合了雲端大數據分析、地面檢測和信號分析的方法，從而很好地解決了電池實際應用中的安全問題。」姜久春表示。

具體來說，就是將電池衰退機理和大數據分析融合，可以準確識別出異常衰退電池；把雲端分析和地面檢測相融合，可以準確地識別出故障電池；把信號分析和邊緣計算相融合，可以對電池熱失控進行預警。

據姜久春介紹，目前欣旺達已經成功研發出動力電池大數據監控平臺、電池安全綜合評估軟體和電池安全專用檢測設備，構建了完整的動力電池安全預警體系。該系統對於電池異常老化和熱失控的識別率分別達到100％和70％以上，為電池的健康狀態評估、故障診斷和維保提供了強有力的支撐。

目前，欣旺達已經實現了自有動力電池的全生命周期安全監管，凡是公司出廠的電池都在平臺監控之下，同時該平臺也為其他行業客戶服務。「到年底應該有30萬輛車的數據接入到我們系統。」姜久春透露說。

不難看出，欣旺達為了實現電池安全可謂「用心良苦」，同時成績也有目共睹。

「我們作為電池人，第一個要做良心電池，不要給我們的消費者和社會造成傷害。第二個我們確實要不斷創新，不斷提升能量密度、循環壽命、快充性、耐熱性，給我們的社會和用戶帶來價值。」欣旺達副總裁梁銳感慨地表示。

撰稿：採編部

來源：電池中國

來源：電池中國網

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