动力电池十大安全问题及核心问题解决思路

动力电池十大安全问题包括：1.电芯安全 2.成组安全 3.电池管理 4.设计安全 5.充电安全 6.使用安全 7.安全预警 8.日常维护 9.安全保护 10.安全等级划分。本整理稿件是从10个问题中挑选3个核心问题进行重点讨论，并提出本组的解决思路，具体如下：

1.电芯安全的解决思路

C组：电芯、电池模块标准化

通过标准化可以改善几个方面：

（1）设计方面，把电芯的设计问题集中暴露，集中处理；

（2）生产设备方面，设备的标准化程度也会相应高一些，设备企业产品迭代会更快；

（3）持续改进和经验推广，通过标准化，可以把优秀的设备配套商和零配件配套商的经验向行业推广，这样整体提高了电池行业的安全技术水平。

D组：电芯的标准化

电芯的标准化可以降低低层次劳动的重复。电芯标准化本身对电芯的安全性能有很大的提升，更多厂商做同一个标准的电芯，电芯成本会下降，安全性会提高。从紧迫性和可实现性来看，是比较紧迫也比较容易实现的。

2.成组安全的解决思路

D组：热管理设计对电池安全非常重要

成组安全方面，热管理设计的好，热量均衡，BMS虽然很小的电流均衡，但是可以把不同电池之前的温度差导致的电压差均衡起来，因为电池就是电化学里能斯特方程的温度，正极是正相关，负极是负相关，电压差是正极减负极的话是更大的，所以温度对它的电压影响是很大的。

当然焊接工艺也是很重要的一个方面，焊接工艺不一样会导致内阻的不均衡上升，所以从这几个维度来提高它的成组安全。

F组：PACK的电管理、热管理

安全性问题最终要归结为电池模块，运用系统论的方法来考虑电芯和PACK的安全问题，BMS要对每个电芯做精确的检测、管控和预警。

同时也不能因为只考虑电池的安全问题，而忽略了它的寿命，我们既要保证电池的安全性，也要尽可能的提升电池的寿命。如果没有好的寿命，就失去了利用锂电池的理由。

3.电池管理的解决思路

C组：BMS安全策略

将电池系统分级并制定相应的安全目标，根据目标制定测量、识别、处理的安全策略并进行验证。如果行业集中精力做这方面的工作，能够在短期内提高电池安全水平。

F组：BMS对电芯检测、管控、预警

我们应该从根本上认为锂电池本身是不安全的，对它进行有罪推论，它本身是不安全的能源装置，需要在BMS管控的基础上，外加热失控、及时灭火机制和装置，如一发现火情，马上启动灭火装置灭火。

4.设计安全的解决思路

F组：体系设计科学、合理，生产过程控制

各种电池材料、电池结构均有优缺点，只是对安全性影响的程度不同而已，只要设计科学、制造精密，在一定程度上都可以制造出安全性可以接受的动力电池。

5.充电安全的解决思路

A组：充电设备上增加电池快速体检功能

车辆充电完成80%-90%时做大电流检测，通过直流内存的变化找出电池组中不一致的地方，达到电池快速体检的目的。

PACK在出厂前，都会做一个大电流的脉冲充电和放电，在充电的末端做一个大电流的脉冲充电，在放电的末端做一个大电流的脉冲放电，通过这个方法，把电池组合中不一致的地方找出来，可能是电芯的问题、可能连接有问题、也可能是数据线有问题，这些大电流脉冲会明显的显示出一些异常。

把这种方法应用到用户端，因为用户端除了充电桩外没有什么可检测的手段。

D组：充电初期对电池进行电流脉冲检测

对于不同电池的SOE、SOH充电的电流，在充电初期对它进行电流的脉冲检测，发现不一致性，提前发出安全警报。因为在充电初期，电池PACK是常温的，充电末端的时候电池PACK的温度可能已经上升了10°或者15°，导致电池的电压不均衡，所以在均衡的时候检测它的不一致性可能误差更小。

另外，对BMS进行实时诊断、检测，对车、充电桩、电网这三方进行协调，充分保障充电安全。

6.使用安全的解决思路

E组：在单体热失控状态下如何保证人员安全

（1）延缓热失控方面，有一些成熟的设计方法：

采用防火材料，在防火结构上做防火隔热处理，如特斯拉的设计里可以看到，确实在一定程度上能够延缓热失控的过程，延缓单体热失控到整组热失控的过程。

（2）增加人员逃生时间方面，主动做些检测：

烟雾的检测、化学成分的检测、热的检测等，通过检测发现早期单体热失控，并给驾驶员和乘客发出警报，提醒人员逃生。

（3）做限制处理：

不能让驾驶员按照常规的功率去使用，通过限功率的模式，让车子有一定的动力，但动力很弱，可以靠边停车做处理。

（4）增加灭火设备：

目前电动客车国标正在推动增加灭火装置，增加灭火装置可能有好处也有坏处，因为现在电池箱的设计都会增加防爆阀，如果喷射大量气体或者气凝胶出来，它会导致内部压力增大，可能把防爆阀冲破，会带来另外一个问题。

如果误检测单体热失控，把这些东西喷出来，可能会导致整组电池的报废，如果喷出来的气体、液体或半凝胶物质对电池无危害会是比较好选择，希望有这种材料能够达到这种效果。

（5）整车设计：

在整车设计方面要增加安全逃生装置，电动车和传统车不一样，电池作为电动车的唯一动力来源，在热失控的情况下如果通过切断动力的方式停电，车门有可能会打不开，所以在整车设计上如果能增加可以快速、方便打开的逃生门或者其他的逃生装置也是个可行的选择。