受動力和儲能電池市場雙輪驅(qū)動,TWh時代正加速到來,寧德時代、比亞迪、國軒高科、遠景動力、蜂巢能源、億緯鋰能、欣旺達、捷威、力神等頭部電池企業(yè),紛紛加快規(guī)模化擴產(chǎn)項目的建設速度,單個電池生產(chǎn)基地項目頻現(xiàn)超百億元大手筆投資。
在大規(guī)模擴產(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”,并強調(diào)“優(yōu)化設計和制造工藝,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)運行的穩(wěn)定性、事故的消防和防控等方面進行全面的管理。”從第三方檢測機構(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,儲能鋰電池應用規(guī)模擴大的同時,相關(guān)儲能電池事故不時見諸國內(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用后出現(xiàn)的事故,一般通過對事故起火點、起火源、環(huán)境、數(shù)據(jù)等分析,提出失效模式,并驗證失效模式,進行事故調(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體系不周;二是運營環(huán)境管理不周及設置不注意;三是儲能系統(tǒng)綜合管理體系欠缺等。”劉天鵬認為,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)運行的穩(wěn)定性、事故的消防防控等方面進行全面的管理。
劉天鵬強調(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計管理方面進行評估和預測。”他還向與會代表分享了主要的評估和預測的方法。
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)了基于機器學習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)生各個階段進行相應的智能測評,尤其在生產(chǎn)階段能夠輔助企業(yè)快速建立分容模式,在評估階段進行安全邊界檢測和壽命預測等。”
據(jù)悉,成立于2013年的普瑞賽思,2016年建成了華南區(qū)首個能力完善的新能源汽車電池及核心部件檢測中心,業(yè)務覆蓋動力電池電芯、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,充電設施檢測等。
截至2022年12月,普瑞賽思建設電性能測試通道超過5000個,各類自動化監(jiān)測設備總計超過300臺套,測試能力覆蓋國內(nèi)外鋰電池標準要求。目前實驗室面積超過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)建設檢測中心,為客戶高質(zhì)量發(fā)展新能源創(chuàng)造價值。
