18650 三元动力池系统安全性分析及解决方 案——sinowatt 李树军.pdfVIP

18650 三元动力电池系统安全性分析及解决方案 李树军 李树军 2016年4月13日 目录 1 动力电池安全性分析 2 18650动力电池安全解决方案 3 汽车动力电池整体解决方案 4 光伏储能解决方案 动力电池安全性分析 乘员安全 什么是动力电池安全性？ 整车安全 整包安全 模块安全 电芯安全 乘员安全最终是目的和出发点，也是最高标准 化学体系 前端某一环节的绝对安全，才能确保最终的乘员安全 矛盾在于：处于焦点的电芯被寄予了最高的期望，大家都认为它要绝对安全，或者将来会 绝对安全，真的可行吗？ 动力电池安全性分析 本质安全性：化学体系 材料可燃属性：组成锂离子电池的主要材料可燃； 电芯能量密度：锂电池的高能量密度，一旦内部失效短路，内部储存的电能迅速转化为热能，可以把电池材料加热到燃点以 上； 正极材料分解：三元正极材料或钴酸锂，电极材料形成的高温会分解释放氧原子，进而氧化集流体金属箔材（铜箔和铝箔）， 燃烧释放很高热量； 电芯失效放热，电极材料燃烧，正极材料分解导致剧烈燃烧/爆炸，锂电池失效三部曲，环环相扣，链式反应（磷酸铁锂没 有第三步） 结论：锂电池从化学体系的本质上不安全 动力电池安全性分析 电芯安全性：真的有办法不出事儿？  测试安全性：各种测试和产品认证的安全性，标准是使用条件和极端条件的安全表现，只能模拟，验证的是设计的合理性，也 仅仅是设计的合理性（化学体系和物理结构）  使用安全性：正常使用过程中的事故几率，由制造缺陷（设计到位但没有做到但又无法全部检出）和使用寿命（到了生命周期 的末端要出问题了）决定  设计可以很合理，制造缺陷和寿命末端的安全风险，无法彻底消除。缺陷发生的必然性，加上化学体系本质上的不安全，导致 起火/爆炸具有必然性。  可以设想汽车的例子，碰撞试验，制造缺陷，老化风险，高速 +汽油 动力电池安全性分析 乘员安全 电芯无法绝对安全，那到底 谁能靠得住？ 整车安全 整包安全 模块安全 电芯安全 模块不安全，整包安全？难度大了吧，模块都比较大。 整包起火要保证整车安全？应该先问问主车厂答不答应。 化学体系 整车起火要保证乘员安全？不是每个人都身手矫健。 最好的控制环节，显然是尽量靠近底层。一方面是新的化学体系的开发，另一方面目前最 好阻断从电芯到模块的失效线路。 18650三元动力电池安全解决方案 1、常见动力电池材料体系： 三元体系