星云股份鄧秉杰：如何“約束”鋰電池“肆意發泄”能量？
圖為福建星云電子股份有限公司精密儀器產品研發部總監鄧秉杰發表主題演講
“鋰電池能量比較高，一般比鉛酸電池高6-7倍。越是活躍的東西越是需要受到控制，不能讓它肆無忌憚地去‘發泄’自己的能量，兩輪電動車用鋰電池也是如此，故安全性能測試成為重中之重，以便更好地“約束”它，實現鋰電池的安全使用?！?/p>
在日前由電池中國網聯合廣東省電動車商會共同主辦的“2022輕型電動車用鋰電池技術及應用國際峰會（BLEV2022）”上，福建星云電子股份有限公司精密儀器產品研發部總監鄧秉杰，形象地道破鋰電池安全性能測試之重要性。
鄧秉杰在主題為“智能化測試系統助力輕型電動車鋰電池安全性提升”的發言中指出，根據我國兩輪電動車《新國標》要求，全國各地“非標”車輛過渡期相繼到期，較大替換需求或將從2022年開始密集釋放，預計到2030年我國每年約有6000萬輛市場需求，兩輪電動車市場發展正迎來黃金時期。
與此同時，在以鋰換鉛、輕量化、長續航、高功率、高性能的電池需求影響下，給電池的安全性能提出了新的難題和挑戰。
鄧秉杰分享了一組數據，從2021年統計數據來看，全國近1.8萬起火災事件由兩輪車引起，57人死亡，近200人受傷。中國電動自行車保有量達3.5億輛，產量仍在快速增長，兩輪車用電池安全問題成為限制行業快速發展的重要原因之一。
生活中報道的兩輪電動車電池自燃、爆炸事件讓大家心存余悸，而對于鋰電池測試企業來說，則需要透過現象，逐本求源地尋找鋰電池安全事故的原因，并通過安全測試，為鋰電池技術升級、結構設計優化等提供依據。
鄧秉杰認為，鋰電池發生安全事故的主要原因有四個方面：
第一，電池自身品質問題或者外力導致電池內部短路，電池跌落、震動、擠壓、穿刺等。
第二，對于電池保護板，電池過充、過熱失控、過流、短路；BMS冗余設計和散熱設計不夠；各類保護檢測失效；過低溫充電等情況均可能傷及電池保護板。
第三，PACK方面，布線干涉、絕緣設計、ESD防護、氣密性、結構防護等不佳也可能引起不良后果。
第四，充電器濫用和違規改裝電池包，可能導致鋰電池原有安全保護功能失效。
那么，鋰電池在安全和性能上需要測試哪些項目呢？
在深度技術研發和驗證的基礎上，鄧秉杰認為，主要需要智能化測試外部短路、強行放電、連續充電、過量充電、大電流充電條件下的電池電性能；高溫儲存、熱量沖突、低壓、熱量升溫、水中的電池環境性能；振動、加速、掉落、針刺、擠壓、撞擊條件下的電池機械性能。
由此進行電池一致性、功能性、安全性、可靠性和工況模擬的評估。經過一系列智能化系統測試，能夠篩選出電壓、內阻及其他性能接近的電芯，組成電池模組或電池組；檢測電池的自身功能是否實現；檢測電池在經受不同的外部環境后能否正常工作；甚至提前發現電池在異常時能否在規定的時間內斷開電流回路；還可以測試或評價電池組實際應用時電流和功率快速變化對電池組的性能和使用壽命的影響。
鄧秉杰提示需要注意的是，“測試電芯一致性是至關重要的一個指標。即使單體電芯性能再優良，質量再好，若配組后同組內各單體電芯特性不一致或者組合封裝時初始狀態不一致，都會導致各單體電芯的性能得不到充分發揮，發生單體電芯間的相互‘牽制’或者‘拖后腿’現象，使電池組整體特性急劇衰退或部分電芯加速損壞。”
另外，以針對過充的測試為例，過充是兩輪電動車用戶使用過程中經常碰到的問題，通過智能化電池檢測，可以提前發現電池在過充、過放電、外部短路等異常時能否在規定的時間內斷開電流回路，從而大幅減少危險事故的發生。
整體上，星云股份通過上述智能化測試系統，對電芯、電池組成品、保護板、BMS和工藝進行較為全面的安全和性能測試。
從2005年成立至今，經過17年的耕耘，星云股份已發展成為一家以檢測技術為核心的智慧能源關鍵部件專業提供商，目前主要提供鋰電池組檢測設備、鋰電池組智能制造解決方案、鋰電池測試服務、儲能變流器及充電樁、智慧能源管理云平臺等產品及服務。
截至2022年6月，星云股份持有270項授權專利，預計接下來每年新增專利數還將快速增長。在產業鏈布局方面，鄧秉杰透露，星云產業生態鏈已覆蓋從電芯化成分容開始，到模組自動化產線，經過BMS自動化測試系統和保護板自動化測試系統的測試，再到組成模組的自動化生產線，接下來還提供電池包測試系統等。
除了涉足部分電池制造和測試環節，星云股份還提供電動汽車充電樁、電芯平衡修復技術。而電芯平衡修復為電池拆解回收利用提供有利支持，再經過電池拆解破碎自動化生產線，進行電池材料回收，使星云股份實現電芯及材料循環產業鏈。
星云股份的特點在于更懂電池安全和性能測試，集電池組制造和測試于一體，或將進一步提高其市場競爭力。
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