电动汽车起火难题怎么破?微宏发布不燃烧电池技术

杜俊仪

2016年3月19日,微宏在北京水立方举办了“More Than Safe|微宏不燃烧电池技术”发布会。此次发布的不燃烧电池技术从隔膜耐高温、电解液不燃烧的主动防御,与STL智能热控流体技术的被动防御两个层面解决锂离子电池的安全困局。微宏基于不燃烧技术的四大电池材料二期工程有望在今年7月投产,为6GWh动力电池项目提供原材料,三期电池项目将于2017年逐步投产,7GWh电池产能全部释放可为超过15万辆电动汽车配套。回顾电动大巴淬火事件

动力电池作为电动汽车最核心的零部件,占整车40~50%成本。锂离子电池作为高能量载体,在生产与使用过程中存在着不可控的内短路风险。依照目前行业内最高标准的18650电芯品控率2ppm来计算,每卖出10万台车,就有1600台存在自燃的高风险。这也是全球各汽车大佬们还没有大规模销售推广电动汽车的主要因素。

微宏公司首席执行官吴扬介绍,微宏在2008年开始聚焦电动汽车动力系统的研发时,确立了10分钟快速充电(电动汽车机动性保障)、长寿命(实现电动汽车全寿命周期流转)、不燃烧(确保电动汽车不会无预兆自燃)的研发三大要素,“十分钟快充”与“长寿命”电池技术已在全球6个国家、100多个城市有了超过10000台套的应用。而此次发布的也正是微宏历时8年研发的不燃烧电池技术成果。

微宏公司首席执行官吴扬

目前业内关于电池安全技术的争议点主要集中在正极材料和BMS电池管理系统上。尤其今年年初的电动汽车百人会论坛上,工信部表示将组织开展对三元锂电池的风险评估,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。吴扬表示,电池燃不燃烧跟正极材料关系不大。电池由正级,负级,电解液和隔膜四大材料组成,电池内短路造成热失控起火,只要想办法尽快地把热量释放出去也可以做到很安全。

主动防御:不燃烧电解液与耐高温隔膜

研究表明,锂离子电池在发生热失控时,放热量最多的是电解液,因此不燃烧电解液是保证电池不燃烧所要解决的最重要问题。在现场,微宏展示了不燃烧电解液确实不会被点燃,而同时制成的电池也可以实现十分钟快充与超过10,000的超长循环寿命。

普通锂电池从室温到热失控各组分反应及燃烧占比

普通锂电池从室温到热失控各组分反应及燃烧占比

在实现电解液不燃烧之后,高性能隔膜也是保证锂离子电池安全的重要保障。普通锂离子电池隔膜通常熔点较低,在130摄氏度左右便会收缩,从而导致电池的内部短路,发生热失控。作为有着30年实战经验的膜技术专家,微宏首席技术官李翔提出了耐高温隔膜的思路。与普通的PE隔膜相比,耐高温隔膜熔点更高,可以保证电池即便在300摄氏度的高温下也不会发生收缩,防范电池内部短路,从而避免热失控。

系统级别的被动防御-STL

在解决了锂离子电池内部的电解液以及隔膜的问题,相当于为不燃烧电池主动设立了防御措施。而从电池系统级别的安全而言,微宏也展示了采用浸没方式的STL智能热控流体技术所带来的安全优势。STL作为绝缘、阻燃、导热性能俱佳的材料,能够在电池组内部发生细微内短路的情况下,快速隔绝热失控点,同时利用液体降低热失控点的温度,最大程度地降低了电池组安全风险。作为一个被动防御的体系,STL除了安全以外,也能够均衡电池组内部温度差异、并利用外部循环实现更好的温度控制,同时即便电池组漏液,也能及时通过液体检测发现,安全更有保障。

不燃烧电解液与耐高温隔膜两个主动的防御措施,配合STL智能热控流体这一被动防御措施,最终实现了电池系统级别的不燃烧、高安全与高性能。发布会终现场展示的电芯点燃对于也非常直观的体现了不燃烧电池技术相对普通锂离子电池而言所带来的震撼效果。

新近两会指出,“新能源汽车”是“新经济”在工业领域一个标志性行业。新能源汽车的发展再次被提升到国家战略,当今限制新能源汽车发展的核心因素就是电池与充电。微宏倡导的基于10分钟快充、长寿命与不燃烧电池技术,结合清洁城市交通(CCT)战略,有望使新能源汽车真正驶上快车道。

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