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’五层防护系统’缔造欣旺达不起火电池

随着新能源汽车的快速发展 ， 电池行业都在孜孜不倦地探索 。 近日 ， 一直以高品质定位 ， 秉持制造“良心电池”理念的欣旺达“不起火的欣旺达方案”也横空出世 ， 其有图、有真相的真实实验视频在网络上迅速爆红 。
“电池包不起火、不蔓延”正日益成为“值得信赖电池供应商”的标配 。 业内分析人士指出 ， 电动汽车一定要保证绝对安全 ， 而不仅仅是安全达标 。 从用户角度看 ， 动力电池的安全意味着即使电动汽车整夜充电也不能有风险；从电池供应商角度看 ， 安全则要求电池这个能量包装在车上之后不会被触发险情 。
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五层安全防护系统
然而 ， 安全说起来容易做起来难 。 据了解 ， 欣旺达“不起火电芯”采用了镍5X三元材料体系 ， 具备高热稳定性的安全基因 。 但这仅仅是第一步 。 “安全是一套非常复杂的系统化工程 ， 考验的是每个公司的综合水平 ， 欣旺达是通过5000多条的安全设计要素 ， 和4000条以上的*** ， 才达成了系统性的安全 。 ”欣旺达电池研究院院长陈斌斌表示 。
据陈斌斌介绍 ， 欣旺达的安全型电池系统解决方案是基于5层安全设计模型的逻辑和理念构建起来的 ， 层层递进 ， 每一层都做了相应的防护 ， 最终达成这个系统的整体安全 。 具体来说 ， 第一层是电芯本征的安全 ， 通过优化电芯本身的材料安全、热安全和机械安全三个层面 ， 来保证整个电芯的设计安全 ， 并有多达169项专利予以支撑 。
“第二层是主动安全防护 ， 其实就是我们通常讲的BMS电池管理系统 。 欣旺达的BMS非常出色 ， 拥有58项专利 ， 来保证这套系统的技术领先性 ， 其主要有四个核心技术 。 ”陈斌斌进一步介绍 。
第一个 ， 就是对电芯工作状态的估算叫作SOX ， 可以做到全环境3%以内的精度；第二个是对电芯的控制策略 ， 实现适时的、全生命周期控制；第三个是主动安全系统本身 ， 欣旺达可以达到ASILD等级 ， 也是最高安全等级；第四个具有欣旺达的特色 ， 被誉为“先知先觉”的预警系统 。 就是在安全事故发生以前一段时间 ， 就能预测有怎样的概率会发生安全事故 。 接下来可以做更精准的诊断或者检修 ， 来杜绝安全事故的发生 。
陈斌斌介绍说 ， 在保证电芯本征安全 ， 并设计有主动安全防护措施的基础上 ， “欣旺达方案”还设计了三层被动安全防护措施 。 其中 ， 第三层和第四层主要是在模组层级的安全防护设计 ， 包括阻隔、遏制以及疏导技术 。
具体来说 ， 即电芯发生单体热失控以后 ， 阻隔热量的传递保证相邻的电芯 ， 或者整个系统不会发生安全事故；疏导则是把热量定向地排出到系统以外 ， 以保证整个系统安全 。 陈斌斌表示 ， 两层模组层级的安全防护设计 ， 可以进一步管理安全事件的演进 ， 把失效控制在可接受的范围内 。
除此之外 ， “欣旺达方案”设计逻辑中还有一项终极安全防护设计——那就是第五层的人身安全防护设计 。 比如在电池上盖板设计中 ， 采用耐高温材料防护人身安全；在国内首次应用消防接口设计 ， 一旦电芯发生热失控 ， 能够快速给电池系统降温 ， 来降低财产损失 。
“欣旺达不起火的安全技术设计方案 ， 是一套完整体系 。 包括安全预警技术、精准检测和快速诊断技术 ， 以及热蔓延遏制技术 ， 可以做到低镍体系 ， 模组层级不发生热蔓延；高镍体系 ， 系统层级不会发生热蔓延 ， 使之成为了名副其实的、安全不起火的电池系统 。 ”陈斌斌总结道 。
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应用安全整体解决方案
通过介绍 ， 我们已经感受到欣旺达“五层安全防护系统”的强大 。 从另一个角度来看 ， 把电池设计、安全生产出来之后 ， 在实际应用中对其合理的使用、有效的管控和规范化的维护 ， 也是保证电池安全的关键 。
据欣旺达动力电池数据分析研究院总经理姜久春介绍 ， 从现实使用情况来看 ， 有很多电池在滥用情况下 ， 都有可能造成热失控 。 除了外力作用的情况下 ， 电芯出现热失控主要有两个方面原因：第一个就是电池的异常衰退；另外一个由于偶然的触发 ， 有可能把电池缺陷放大 ， 从而导致热失控的发生 。


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