創為科技副董事長兼總工程師李明明表示,鋰電池安全是系統工程,保障電池安全,需要從內部安全、外部安全設計、早期熱失控預警、防護技術及控制、外部消防接口等多方面入手。

ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產業國際論壇現場

ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產業國際論壇現場

電池“達沃斯”-電池網8月30日訊(肖何 梁小婧 廣東東莞 圖文直播)8月30—31日,全球電池行業盛會——ABEC | 2022中國(廣東·東莞)電池新能源產業國際論壇在廣東東莞舉行。本屆論壇由廣東省東莞市人民政府、ABEC(電池“達沃斯”)組委會主辦,東莞水鄉特色發展經濟區管理委員會、中關村新型電池技術創新聯盟、東莞產城投資運營有限公司、海融網、電池網、我愛電車網、能源財經網、電池百人會聯合主辦,來自全球電池新能源產業鏈的“政、產、學、研、金、服、用”各界代表出席,圍繞“新賽道蝶變躍升 新勢力加速整合 新生態賦能中國”這一主題,在交流與分享中,實現精準對接,價值對話,資源整合,共享雙碳新機遇。

煙臺創為新能源科技股份有限公司(873537)副董事長兼總工程師李明明

煙臺創為新能源科技股份有限公司(873537)副董事長兼總工程師李明明

30日下午,煙臺創為新能源科技股份有限公司(873537)副董事長兼總工程師李明明在論壇上做了題為《基于多場景應用的電動汽車熱失控技術研究》的主題演講,分享了鋰電池熱失控機理研究、鋰電池安全防護技術研究、鋰電安全標準法規現狀、新能源汽車各場景應用技術總結等,電池網摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:

應急管理部公布了2022年一季度新能源汽車火災數據:共計640起,比去年同期上升32%,平均每日超7例火災。截止今年一季度,我國的新能源汽車保有量為891.5萬輛,如此換算下來,新能源汽車的自燃率約等于萬分之0.72,而燃油車的平均自燃概率萬分之1-2之間。

李明明表示,據不完全統計,全世界范圍內鋰電池儲能火災安全事故在過去的一年內發生超過30起,造成了重大的財產損失。因此,在鋰離子電池成本降低到商業化的拐點后,儲能系統的消防安全問題就成為制約鋰離子電池電力儲能大規模推廣的關鍵瓶頸。

熱失控誘因有哪些?李明明分析稱,鋰離子電池熱安全性問題也與其自身的特點有關:

(1)鋰離子電池相較于其它類型電池,能量密度高,更易于發生熱失控現象。 

(2)鋰離子電池的電解液大多為有機溶劑,主要成分為碳酸酯類,閃點、沸點低,易于發生氧化反應。一旦有泄漏等情況發生,極易導致電池著火等危險事故。 

(3)鋰離子電池在制造過程中,不可避免地會有少許粉塵等雜質,雜質易破壞隔膜,造成內短路,引發安全事故。 

(4)對于三元電池來:組成鋰離子電池的正極材料一般為過渡金屬氧化物,一旦正極發生分解,便會伴隨著氧氣的釋放,在氧氣的作用下,電解液極易發生反應,增大了電池發生熱失控的風險。 

李明明表示,鋰電池安全是系統工程,保障電池安全,需要從內部安全、外部安全設計、早期熱失控預警、防護技術及控制、外部消防接口等多方面入手。

“我們認為電池包內部的安全隱患,主要三個種類:第一是電解液漏液,雖說不是一種電池熱失控,但是電解液有很強的腐蝕性,局部形成強的腐蝕,會形成短路。第二是電池火災,加熱片或者制冷的管路,它的加熱片如果跟電池本體貼合緊密的情況下,工作沒有問題。但是電池畢竟會呼吸,充放電時就會呼吸。隨著它的呼吸,熱脹冷縮,就會在加熱片的結合點形成縫隙,會造成空燒,加熱片就會發黑。第三是電芯的熱失控,還有滅火器的應用,對商用車是完全可以使用,因為空間比較大。但是對于乘用車,用起來比較麻煩,首先空間狹小,滅火藥劑很難作用到電池內部。同時滅火器相對較大,只有足夠的滅火藥劑量,才能有效。”據李明明介紹, 針對上述熱失控的狀態,創為提出了基于氣相分析的熱失控預警技術,以被動安全、發生問題或者電解液泄漏、電氣火災早期結合熱失控為測量手段,希望在電氣事故發生早期實現預警。

資料顯示,創為科技作為國內新能源行業安全防護設備的主要供應商之一,率先發起研究鋰離子電池熱失控監測預警和自動滅火技術,主營產品應用場景覆蓋商用車、乘用車、專用車、高鐵機車、電動自行車、電化學新能源電站、換電站、數據中心、5G基站、電動船舶等。

例如,在儲能電站方面,創為科技采用多級安全防護技術:

1、電池箱內部防護。單體電池熱失控發生時析出的氣體探測預警+滅火藥劑抑制是防止熱蔓延的關鍵點。

2、電池簇防護。對與電池簇柜體(柜體相對密封型設計結構),電池柜子內部電池模組貨架式擺放,實現對電池簇柜體內部的安全防護。

3、電池室空間防護。對存放電池的電池艙或建筑內部的電池室實施安全防護,主要解決因為電池包或電池簇內部火災形成沒有得到有效滅火,火焰在電池室內部形成擴大化災情,或因為外部電氣火災導致的電池室空間火災,在這種情況下需要通過氣體滅火裝置進行空間淹沒消防,為火災救援爭取時間。

4、外部消防。火災蔓延已經形成或可能存在繼續擴大化的情況,實施以大劑量雨淋式水消防方案,有效防止事故的進一步擴大化,同時為需要的消防救援爭取時間。

(以上觀點根據論壇現場速記整理,未經發言者本人審閱。)

[責任編輯:張倩]

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