鉅大LARGE | 點擊量：660次 | 2022年08月11日
微宏動力不燃燒電池技術(shù)？
微宏公司首席執(zhí)行官吳揚介紹，微宏在2008年開始聚焦電動汽車動力系統(tǒng)的研發(fā)時，確立了10分鐘快速充電(電動汽車機動性保障)、長壽命(實現(xiàn)電動汽車全壽命周期流轉(zhuǎn))、不燃燒(確保電動汽車不會無預(yù)兆自燃)的研發(fā)三大要素，“十分鐘快充”與“長壽命”電池技術(shù)已在全球6個國家、100多個城市有了超過10000臺套的應(yīng)用。而此次發(fā)布的也正是微宏歷時8年研發(fā)的不燃燒電池技術(shù)成果。
目前業(yè)內(nèi)關(guān)于電池安全技術(shù)的爭議點主要集中在正極材料和BMS電池管理系統(tǒng)上。尤其今年年初的電動汽車百人會論壇上，工信部表示將組織開展對三元鋰電池的風(fēng)險評估，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。吳揚表示，電池燃不燃燒跟正極材料關(guān)系不大。電池由正級，負(fù)級，電解液和隔膜四大材料組成，電池內(nèi)短路造成熱失控起火，只要想辦法盡快地把熱量釋放出去也可以做到很安全。
在解決了鋰離子電池內(nèi)部的電解液以及隔膜的問題，相當(dāng)于為不燃燒電池主動設(shè)立了防御措施。而從電池系統(tǒng)級別的安全而言，微宏也展示了采用浸沒方式的STL智能熱控流體技術(shù)所帶來的安全優(yōu)勢。STL作為絕緣、阻燃、導(dǎo)熱性能俱佳的材料，能夠在電池組內(nèi)部發(fā)生細(xì)微內(nèi)短路的情況下，快速隔絕熱失控點，同時利用液體降低熱失控點的溫度，最大程度地降低了電池組安全風(fēng)險。作為一個被動防御的體系，STL除了安全以外，也能夠均衡電池組內(nèi)部溫度差異、并利用外部循環(huán)實現(xiàn)更好的溫度控制，同時即便電池組漏液，也能及時通過液體檢測發(fā)現(xiàn)，安全更有保障。
不燃燒電解液與耐高溫隔膜兩個主動的防御措施，配合STL智能熱控流體這一被動防御措施，最終實現(xiàn)了電池系統(tǒng)級別的不燃燒、高安全與高性能。發(fā)布會終現(xiàn)場展示的電芯點燃對于也非常直觀的體現(xiàn)了不燃燒電池技術(shù)相對普通鋰離子電池而言所帶來的震撼效果。
新近兩會指出，“新能源汽車”是“新經(jīng)濟”在工業(yè)領(lǐng)域一個標(biāo)志性行業(yè)。新能源汽車的發(fā)展再次被提升到國家戰(zhàn)略，當(dāng)今限制新能源汽車發(fā)展的核心因素就是電池與充電。微宏倡導(dǎo)的基于10分鐘快充、長壽命與不燃燒電池技術(shù)，結(jié)合清潔城市交通(CCT)戰(zhàn)略，有望使新能源汽車真正駛上快車道。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰離子電池內(nèi)短路的成因有很多，可分為可控制外因與不可控的內(nèi)因。不穩(wěn)定的設(shè)計、環(huán)境惡劣以及機械性的損傷等，這些原因是可以通過電子器件和機械設(shè)計進行避免的，但是有些內(nèi)因是無法完全避免的。
鋰離子電池由于材料體系及制成工藝等諸多方面因素的影響，存在發(fā)生內(nèi)短路的風(fēng)險。雖然鋰離子電池在出廠時都已經(jīng)經(jīng)過嚴(yán)格的老化及自放電篩選，但由于過程失效及其他不可預(yù)知的使用因素影響，依然存在一定的失效概率導(dǎo)致使用過程中出現(xiàn)內(nèi)短路。依照目前行業(yè)內(nèi)最高標(biāo)準(zhǔn)的18650電芯品控率2ppm來計算，每賣出10萬臺車，就有1,600臺存在自燃的高風(fēng)險。
對于動力電池，其電池組中鋰離子電池多達(dá)幾百節(jié)甚至上萬節(jié)，大大放大了電池組發(fā)生內(nèi)短的概率。由于動力電池組內(nèi)部所蘊含的能量極大，內(nèi)短路的發(fā)生極易誘發(fā)惡性事故，導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失。微宏不燃燒電池主要從電解液、鋰離子隔膜和熱控流體技術(shù)三個方便改變鋰電池的缺陷，可最大化避免鋰離子電池的燃燒。
不燃燒電解液
研究表明，鋰離子電池在發(fā)生熱失控時，放熱量最多的是電解液，因此不燃燒電解液是保證電池不燃燒所要解決的最重要問題。為此，微宏以不燃燒、快充、長壽命為目標(biāo)，重新開發(fā)新型電解液。
為了驗證微宏不燃燒電解液的性能，分別進行了點燃與受熱實驗。
經(jīng)過兩項實際實驗表明，不燃燒電解液不會像普通點解液一樣燃燒，可以有效提高鋰電池安全性。不僅如此，不燃燒電解液也兼顧快充與長壽命兩項指標(biāo)。
鋰離子隔膜
有了不燃燒電解液，另一個鋰電池最重要的組成部分——隔膜的研究，微宏動力也交出了一份答卷。普通鋰離子電池隔膜通常熔點較低，在130攝氏度左右便會收縮，從而導(dǎo)致電池的內(nèi)部短路，發(fā)生熱失控。微宏提出來利用凱夫拉材料為主題研發(fā)耐高溫隔膜的思路。與普通的PE隔膜相比，耐高溫隔膜熔點更高，可以保證電池即便在300攝氏度的高溫下也不會發(fā)生收縮，防范電池內(nèi)部短路，從而避免熱失控。
在面對多項極限測試下，微宏耐高溫隔膜以優(yōu)秀的性能完勝。在穿刺測試中，即使搭配著普通電解液，也有效抑制了熱失控的發(fā)生。除此之外，耐高溫隔膜還要有良好的浸潤性、通透性以及化學(xué)穩(wěn)定性。
STL智能熱控流體技術(shù)
有了不燃燒電解液和耐高溫隔膜，已經(jīng)有效預(yù)防了鋰電池的主動燃燒的問題，但微宏并不滿足。在解決鋰電池安全應(yīng)用的問題上，微宏推出了獨有的被動防御措施——STL智能熱控流體技術(shù)。
STL智能熱控流體技術(shù)是指將電池組浸沒在液體里，利用絕緣導(dǎo)熱液體作為絕緣、阻燃、導(dǎo)熱性能俱佳的材料，能夠在電池組內(nèi)部發(fā)生細(xì)微內(nèi)短路的情況下，快速隔絕熱失控點，同時利用液體降低熱失控點的溫度，最大程度地降低了電池組安全風(fēng)險。作為一個被動防御的體系，STL除了安全以外，也能夠均衡電池組內(nèi)部溫度差異、并利用外部循環(huán)實現(xiàn)更好的溫度控制，同時即便電池組漏液，也能及時通過液體檢測發(fā)現(xiàn)，安全更有保障。
為了更好的體現(xiàn)STL智能熱控流體技術(shù)的優(yōu)勢，分別在空氣中與流體內(nèi)對同樣的鋰電池進行穿刺實驗，可以看出STL流體技術(shù)有效防止了鋰電池的燃燒。
小結(jié)：
不燃燒電解液與耐高溫隔膜兩個主動的防御措施，配合STL智能熱控流體這一被動防御措施，解決了現(xiàn)有鋰電池的安全痛點，最終實現(xiàn)了電池系統(tǒng)級別的不燃燒、高安全與高性能。
今年兩會指出，“新能源汽車”是“新經(jīng)濟”在工業(yè)領(lǐng)域一個標(biāo)志性行業(yè)。新能源汽車的發(fā)展再次被提升到國家戰(zhàn)略。微宏基于對長壽命與不燃燒電池技術(shù)的研發(fā)，讓中國動力電池急速處于世界領(lǐng)先水平，有望基于對核心技術(shù)之一的動力電池研發(fā)，微宏讓中國動力電池技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，使新能源汽車真正駛上快車道。
