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)模化擴產項目的建設速度，單個電池生產基地項目頻現(xiàn)超百億元大手筆投資。
在大規(guī)模擴產的背景下，保障電池產品安全依然是鋰電池產業(yè)發(fā)展的前提，而不斷提高鋰電池產品質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《關于推動能源電子產業(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“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濟性。”
受此影響，以產品安全為前提，為了保障大規(guī)模電池產線產品良率和生產效率，電池質檢的改造升級，成為電池制造企業(yè)需要重視的關鍵環(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有限公司副總經理劉天鵬指出，“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”。
以儲能電池為例，劉天鵬表示，“市場方面，全球能源轉型使新能源占比越來越高，而風能和太陽能等領域離不開儲能系統(tǒng)，目前約90%新型儲能技術采用鋰電池。”
不過，儲能鋰電池應用規(guī)模擴大的同時，相關儲能電池事故不時見諸國內外媒體，引發(fā)廣泛關注。
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，“最重要的是針對電池自身的安全性，需要從材料、結構對安全性的影響，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、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年內普瑞賽思將逐步在華南、華東、華北、中南、西南各大新能源產業(yè)聚集區(qū)建設檢測中心，為客戶高質量發(fā)展新能源創(chuàng)造價值。
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