普瑞賽思劉天鵬：電池安全無小事，安全檢測需“亮劍”
受動力和儲能電池市場雙輪驅(qū)動，TWh時(shí)代正加速到來，寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、遠(yuǎn)景動力、蜂巢能源、億緯鋰能、欣旺達(dá)、捷威、力神等頭部電池企業(yè)，紛紛加快規(guī)模化擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目的建設(shè)速度，單個(gè)電池生產(chǎn)基地項(xiàng)目頻現(xiàn)超百億元大手筆投資。
在大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)的背景下，保障電池產(chǎn)品安全依然是鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提，而不斷提高鋰電池產(chǎn)品質(zhì)量則是保證這一前提的必然要求。國家工信部2022年8月發(fā)布的《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》中，就明確支持“開發(fā)超長壽命高安全性儲能鋰離子電池”，并強(qiáng)調(diào)“優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造工藝，從材料、單體、系統(tǒng)等多維度提升電池全生命周期安全性和經(jīng)濟(jì)性。”
受此影響，以產(chǎn)品安全為前提，為了保障大規(guī)模電池產(chǎn)線產(chǎn)品良率和生產(chǎn)效率，電池質(zhì)檢的改造升級，成為電池制造企業(yè)需要重視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
近日，在第七屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2022)上，深圳普瑞賽思檢測技術(shù)有限公司副總經(jīng)理劉天鵬指出，“為了減少動力和儲能電池發(fā)生事故，對于電池全生命周期的監(jiān)測和管理非常有必要，需要從電池自身的安全性、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、事故的消防和防控等方面進(jìn)行全面的管理。”從第三方檢測機(jī)構(gòu)角度，劉天鵬向與會代表分享了“動力與儲能電池安全測試方法和技術(shù)”。
以儲能電池為例，劉天鵬表示，“市場方面，全球能源轉(zhuǎn)型使新能源占比越來越高，而風(fēng)能和太陽能等領(lǐng)域離不開儲能系統(tǒng)，目前約90%新型儲能技術(shù)采用鋰電池。”
不過，儲能鋰電池應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，相關(guān)儲能電池事故不時(shí)見諸國內(nèi)外媒體，引發(fā)廣泛關(guān)注。
據(jù)劉天鵬介紹，針對儲能電池在投入應(yīng)用后出現(xiàn)的事故，一般通過對事故起火點(diǎn)、起火源、環(huán)境、數(shù)據(jù)等分析，提出失效模式，并驗(yàn)證失效模式，進(jìn)行事故調(diào)查和分析，從而確定事故原因。
“以韓國的儲能事故為例，事故原因主要包括：一是電池系統(tǒng)缺陷，針對浪涌電流的保護(hù)體系不周;二是運(yùn)營環(huán)境管理不周及設(shè)置不注意;三是儲能系統(tǒng)綜合管理體系欠缺等。”劉天鵬認(rèn)為，為了避免或減少事故，對于電池全生命周期的監(jiān)測和管理非常有必要，需要從電池自身的安全性、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、事故的消防防控等方面進(jìn)行全面的管理。
劉天鵬強(qiáng)調(diào)，“最重要的是針對電池自身的安全性，需要從材料、結(jié)構(gòu)對安全性的影響，電池安全使用邊界，特定場景下的安全特性，以及多因素耦合下的安全特性的設(shè)計(jì)管理方面進(jìn)行評估和預(yù)測。”他還向與會代表分享了主要的評估和預(yù)測的方法。
材料層面，測試涉及對電池材料的材料形貌、熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能、組分分析和全相分析。
電芯、模組和系統(tǒng)層面，常規(guī)測試包括，振動、機(jī)械沖擊、海水浸泡等常規(guī)測試，針刺、內(nèi)短路、擠壓、過充電等濫用安全測試。特殊測試包括針對電芯的熱失控、微濫用等測試，模組可靠性等測試，從而進(jìn)行整體安全特性和安全邊界的評估。
據(jù)劉天鵬介紹，“普瑞賽思研發(fā)了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的電池全生命周期智能檢測方法及系統(tǒng)，可以在鋰電池生產(chǎn)、評估、使用、再利用和事故發(fā)生各個(gè)階段進(jìn)行相應(yīng)的智能測評，尤其在生產(chǎn)階段能夠輔助企業(yè)快速建立分容模式，在評估階段進(jìn)行安全邊界檢測和壽命預(yù)測等。”
據(jù)悉，成立于2013年的普瑞賽思，2016年建成了華南區(qū)首個(gè)能力完善的新能源汽車電池及核心部件檢測中心，業(yè)務(wù)覆蓋動力電池電芯、模組及系統(tǒng)級別的性能、環(huán)境可靠性及安全測試，電池失效分析，充電設(shè)施檢測等。
截至2022年12月，普瑞賽思建設(shè)電性能測試通道超過5000個(gè)，各類自動化監(jiān)測設(shè)備總計(jì)超過300臺套，測試能力覆蓋國內(nèi)外鋰電池標(biāo)準(zhǔn)要求。目前實(shí)驗(yàn)室面積超過40000平米，劉天鵬表示，未來3年內(nèi)普瑞賽思將逐步在華南、華東、華北、中南、西南各大新能源產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)建設(shè)檢測中心，為客戶高質(zhì)量發(fā)展新能源創(chuàng)造價(jià)值。
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