将动力电池安全标准修订作为控制“热失控”的顶层设计
近日,工信部、公安局、应急管理部、交通信息部、市场监管总局联合发布了《关于进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》,文件中再次强调提高电池动力安全是核心要素,进一步压实新能源车企的主体责任。
两会期间,长城汽车总裁提出了三项议题,其中之一便是《关于推动动力电池热失控防护技术应用的建议》。他认为随着电动汽车的推广与普及,提高动力电池安全性能尤为重要。
无独有偶,工信部在今年3月18日发布的《2022汽车标准化工作要点》中也提到,工信部将加强动力蓄电池、燃料电池等细分领域的指导和监督,鼓励针对电动车动力蓄电池制定标准,进一步提升热失控报警与消防安全防护。
不起火,第一时间控制热失控是关键
锂离子电池之所以容易起火是由其本身特点决定的,作为纯电动车的能量来源。锂电池在输出电能提供动力时会产生一定的热量,使自身温度变高,当自身温度超出其正常工作范围时将会损坏整个电池的寿命和安全,容易诱发电池热失控。
与此同时,锂离子电池长时间过充、过放内部会形成铜枝晶,该物质在运动过程中会刺破隔膜,造成电池内部短路,从而诱发电池热失控。一支或几支热失控所产生的能量如不能尽快抑制或排除,则会影响到模组内的其它电池,引发热失控的连锁反应。
锂电池本身性能较脆弱,受到碰撞、挤压产生机械滥用。受损较重的锂电池会在热失控之前出现漏液、故障、温度升高,最红导致热失控;受损较轻的电池安全特性无明显改变,但是内部结构已经损伤,在后续的循环充电中损伤问题会进一步放大。
及安盾消防认为要保证电池不起火,第一时间发现并控制热蔓延是关键。基于这种理念,及安盾消防研发团队经过近两年的反复实验,研制出锂电池热失控报警和智能感知灭火装置。该装置针对锂离子电池在热失控前期会释放大量烟气的特征,通过感温、感烟设计,感知电池箱体内的温度和气体变化。并把捕捉到的异常变化反馈给主机控制器。主机控制器结合柜内的情况和周边环境判断是否需要进行灭火。
保障锂电池不起火,是及安盾研发团队的“初心与梦想”
每次谈到锂电池起火试验,及安盾工程师付巧宇眼里总是透漏着兴奋的目光。从他入职公司以来,他已经在这个岗位上做过无数次锂电池过充试验了。其中不乏和天交所、北京理工大学、武汉大学、华中科技大学等知名高效和科研院所展开锂电池项目研究。
在长时间的交流和合作中,他们形成一种共识,目前从技术上完全阻断锂电池热失控还不成熟,我们能做的还是以“早期探测、早期预警、早期处置”为主。
如何防范锂离子电池热失控?构建战略纵深的多道防护体系。
其中,第一道就是防止导致锂离子电池热失控的各种诱因,比如长时间过充、碰撞、浸水、过热。
防止锂离子电池热失控的第二道防线是“早期发现、提前预警”,及安盾消防通过在电池内部加装智能灭火装置,感知箱体内温度和烟气变化,一旦出现异常情况,该报警系统会向控制中心预警。
防止锂离子电池热失控的第三道防线是“早期处置,持续抑制”,在易着火的电池箱内安装固定灭火装置,把火灾消灭在初期。