在当今能源转型的大趋势下,锂电池作为高效、便捷的储能设备,普遍应用于各个领域。从日常出行的移动两轮车,到特殊作业的船舶、重卡、物流车辆以及矿用车辆等,锂电池包的身影无处不在。然而,随着应用场景的不断拓展和使用数量的急剧增加,锂电池包的安全问题愈发受到关注。尤其是本安锂电池包,因其在特定环境下的关键作用,其安全性更是重中之重。芯辉电子作为行业内的重要参与者,在本安锂电池包领域有着突出的表现。
芯辉电子与本安锂电池包
芯辉电子在电池技术研发领域深耕多年,其超锂 X7 家族产品面向移动两轮车(e-bike,e-motorcycle)市场推出,成为业内头一家通过新国标 GB43854 - 2024 测试的产品,也是头一家满足新国标 GB43854 的三元锂电池包。这一成就不仅彰显了芯辉电子强大的技术实力,更意味着为移动两轮车用户提供了更高安全性和可靠性的能源解决方案。此外,芯辉电子还凭借其专业的技术团队和丰富的行业经验,为船舶、重卡、物流车辆、矿用车辆等特殊应用领域提供本安型锂电池包定制业务,满足这些领域对电池安全性、稳定性和特殊性能的严格要求。
本安锂电池包的安全风险
过热风险
锂电池在充放电过程中会产生热量,若散热系统设计不合理或电池管理系统(BMS)出现故障,热量就会不断积累,导致电池温度过高。在移动两轮车高速行驶或长时间爬坡等大电流放电工况下,以及船舶、重卡等大型设备长时间高负荷运行时,电池产热加剧。一旦温度超过电池材料的耐受极限,就可能引发热失控,造成电池燃烧甚至爆裂。
短路风险
内部短路是本安锂电池包的一大安全隐患。电池内部的正负极之间若因隔膜破损、电极材料颗粒刺穿隔膜等原因直接接触,会瞬间引发大电流短路。例如,在矿用车辆行驶过程中,可能会因颠簸、碰撞导致电池内部结构受损,增加短路风险。外部短路则可能由于电池包的外壳破损、线路老化短路等引起,同样会对电池造成严重损害。
过充过放风险
过充时,电池电压持续升高,会使正极材料结构发生变化,电解液分解产生气体,导致电池鼓包甚至爆裂。过放则会使电池电压过低,造成电极材料不可逆损伤,降低电池寿命,同时也可能引发安全问题。在物流车辆频繁充电和使用过程中,如果 BMS 不能准确控制充放电截止电压,就容易出现过充过放现象。
安全风险处理方法
优化散热设计
芯辉电子在本安锂电池包设计中,采用高效的散热结构。对于移动两轮车的超锂 X7 家族产品,通过在电池包外壳设置散热鳍片,增加散热面积,加快热量散发。对于船舶、重卡等大型设备的定制电池包,采用液冷散热系统,利用冷却液循环带走电池产生的热量,确保电池在适宜温度范围内工作。同时,BMS 实时监测电池温度,当温度过高时,自动调整充放电电流,降低产热速率。
防止短路措施
在电池内部,芯辉电子选用优良的隔膜材料,提高隔膜的强度和抗穿刺性能,降低内部短路风险。对电池包进行严格的密封设计,防止灰尘、水汽进入,避免因外部因素导致短路。在电路设计上,安装多重短路保护装置,一旦检测到短路电流,迅速切断电路,保护电池安全。
精确的充放电控制
芯辉电子的 BMS 具备高精度的电压、电流监测功能,能够精确控制充放电过程。在充电时,当电池电压接近满充电压时,BMS 自动降低充电电流,采用涓流充电方式,防止过充。在放电时,实时监测电池电压,当电压降至过放保护阈值时,立即切断放电回路,避免过放。此外,BMS 还具备数据记录和分析功能,可对电池的充放电历史进行追溯,及时发现潜在问题。
本安锂电池包在为各领域带来高效能源解决方案的同时,安全风险不容忽视。芯辉电子通过不断创新和严格的质量把控,在超锂 X7 家族产品以及特殊应用领域的定制电池包中,针对安全风险采取了一系列有效的处理方法,为用户提供了安全可靠的锂电池产品。随着技术的不断进步和行业标准的日益完善,相信本安锂电池包的安全性将得到进一步提升,为各行业的可持续发展提供更有力的支持。