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锂电池厂商如何解决动力电池系统安全性和一致性问题?
锂电池厂商如何解决动力电池系统安全性和一致性问题?
  • 发布时间:2020-03-19 16:49

锂电池厂商如何解决动力电池系统安全性和一致性问题?

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锂电池厂商如何解决动力电池系统安全性和一致性问题?国内动力电池制造设备行业设备经过20多年的快速发展,虽然在功能和精度上有了长足的进步,但工艺和自动化水平仍是以单机自动化为主的分段式智能化为主,缺少整体的系统集成技术。
 
众所周知动力电池产品要做到安全、高能量密度及较好的高低温性能,需要具备较高的一致性,但是我国动力电池的一致性和稳定性差长期以来被人诟病。而这与国内的电池制造工艺、质量监控及设备水平较为落后有重要关系。
 

 
 
如何解决动力电池系统安全性问题
①动力电池系统的安全必须由电芯来解决,电芯要保证安全,就必须采用更稳定的材料,更安全的设计。
 
②通过在电解液中加入添加剂降低其易燃性,提高隔膜耐温性或者提高正极材料稳定性等方式来改进;模组设计方面通过加强温控设计,BMS充电管理或者改变单体连接方式提高安全性;车辆层面可以通过电池的位置摆放以更好地散热,改进充电方法减少由于充电不当造成安全隐患。
 
③目前的检测标准不能完全消除动力电池的安全性问题。动力电池属于易燃物,其能量密度高,有正极、负极,使用过程中的发热会带来热失控问题。目前从电池本体技术上加强技术攻关,5-10年左右可以做到保证动力电池的安全。
 
④动力电池的安全性与电池厂的管理水平、制造水平息息相关。要提高电池的安全性和可靠性,就要在各方面逐步提升,要贯穿在生产管理的各环节。
 
动力电池性能不一致性产生的原因主要体现在两个方面:电芯制造过程产生的绝对不一致性和电池组组装应用过程的相对不一致性。目前国内电池设备制造厂家主要通过分段自动化设备提高电芯生产制造中的性能不一致性,而在电芯化成和分容等环节仍主要采用人工装夹、单机采样、人工分选的半自动化方式,忽视了电池组装的相对一致性。
 
如何解决动力电池系统一致性问题
1、电芯一致性改善:尽量减少材料供应商,材料和电池的批量越大越有利于提高一致性,减少批次性差异;尽量提高设备的自动化程度,选择高精度、高稳定性设备有利于提高电池的一致性。
 
2、动力电池配组时必须进行严格的一致性筛选:电池配组技书规范要完整、科学、合理、可行;同批生产的产品批量越大一致性越有保证,严格控制混批配组。
 
3、增加安全保护均衡检测电路或置入可进行均衡维护的器件:保证电池保护系统的均衡功能真正有效,防止过充过放;保护系统设计要科学、合理、质量可靠。
 
4、热管理:针对内阻不一致电芯,产生热量不相同问题。热管理系统的加入可以调节整个电池组的温差,使之保持在一个较小的范围里。生成热量较多的电芯依然温升偏高,但不会与其他电芯拉开差距,劣化水平就不会出现明显的差距。
 
影响电池安全使用和循环寿命的因素,除了电池自身工艺性和产品质量外,至关重要的一个问题是:电池成组充电时的安全性管控和热管理技术。没有完善的电池成组安全性管控和热管理技术,电池的安全性和长寿命循环就无法保证,因此,动力电池充电的管理系统与电池自身的安全同等重要。
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