解读微宏动力不燃烧电池技术

2015年，我国新能源汽车销售量突破30万辆，市场逐渐由导入期进入到成长期。在此背景下，动力锂离子电池需求量大幅上升。提升动力锂离子电池安全、稳定性成为产业共识。据统计，2015年以来，全国已有7起纯电动客车、混合动力客车发生自燃事故。起火原因多为动力锂离子电池组发生故障导致。为此工信部宣布“暂停三元锂离子电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”，三元锂离子电池行业陷入困局。

在锂离子电池安全技术迟迟没有突破的情况下，三月十九日，在北京水立方，微宏动力公布了微宏不燃烧电池技术，针对目前市场上的锂离子电池的安全做了技术革新。也成为第一家研制出不燃烧电池技术的公司。为了让读者能够快速了解这项创新技术，小编在这此对微宏不燃烧电池进行了深入分析。

锂离子电池是“自带火柴的油箱”

在介绍不燃烧电池之前，我们要了解一下锂离子电池为何会燃烧。化学里我们都学过，燃烧有三个基本要素：助燃物、可燃物以及火源，而锂离子电池就满足这所有的条件，用个形象的比喻，就像“自带火柴的油箱”。

锂离子电池热稳定性较差，在200℃左右的外界温度下，就会分解并释放出氧气，与电池里的可燃的电解液、碳材料一起，一点就着。出现的热量会进一步加剧正极的分解，造成与火药类似的“热失控”。锂离子电池一旦着火，在极短的时间内就会爆燃。去年使用了三元锂离子电池的香港品牌巴士在几十秒内爆燃，并付之一炬就是典型的例子。

内短路造成电池热失控

但在电池正常使用过程中并不会达到电池燃烧的条件，那么造成锂离子电池热失控的重要原因是什么呢？电池内短路。

锂离子电池内短路的成因有很多，可分为可控制外因与不可控的内因。不稳定的设计、环境恶劣以及机械性的损伤等，这些原因是可以通过电子器件和机械设计进行防止的，但是有些内因是无法完全防止的。

锂离子电池由于材料体系及制成工艺等诸多方面因素的影响，存在发生内短路的风险。虽然锂离子电池在出厂时都已经经过严格的老化及自放电筛选，但由于过程失效及其他不可预知的使用因素影响，依然存在一定的失效概率导致使用过程中出现内短路。依照目前行业内最高标准的18650电芯品控率2ppm来计算，每卖出10万台车，就有1,600台存在自燃的高风险。

有关动力锂离子电池，其电池组中锂离子电池多达几百节甚至上万节，大大放大了电池组发生内短的概率。由于动力锂离子电池组内部所蕴含的能量极大，内短路的发生极易诱发恶性事故，导致人员伤亡和财产损失。微宏不燃烧电池重要从电解液、锂离子隔膜和热控流体技术三个方便改变锂离子电池的缺陷，可最大化防止锂离子电池的燃烧。

不燃烧电解液

研究表明，锂离子电池在发生热失控时，放热量最多的是电解液，因此不燃烧电解液是保证电池不燃烧所要解决的最重要问题。为此，微宏以不燃烧、快充、长寿命为目标，重新开发新型电解液。

为了验证微宏不燃烧电解液的性能，分别进行了点燃与受热实验。

经过两项实际实验表明，不燃烧电解液不会像普通点解液相同燃烧，可以有效提高锂离子电池安全性。不仅如此，不燃烧电解液也兼顾快充与长寿命两项指标。

锂离子隔膜

有了不燃烧电解液，另一个锂离子电池最重要的组成部分——隔膜的研究，微宏动力也交出了一份答卷。普通锂离子电池隔膜通常熔点较低，在130摄氏度左右便会收缩，从而导致电池的内部短路，发生热失控。微宏提出来利用凯夫拉材料为主题研发耐高温隔膜的思路。与普通的PE隔膜相比，耐高温隔膜熔点更高，可以保证电池即便在300摄氏度的高温下也不会发生收缩，防范电池内部短路，从而防止热失控。

在面对多项极限测试下，微宏耐高温隔膜以优秀的性能完胜。在穿刺测试中，即使搭配着普通电解液，也有效抑制了热失控的发生。除此之外，耐高温隔膜还要有良好的浸润性、通透性以及化学稳定性。

STL智能热控流体技术

有了不燃烧电解液和耐高温隔膜，已经有效预防了锂离子电池的主动燃烧的问题，但微宏并不满足。在解决锂离子电池安全应用的问题上，微宏推出了独有的被动防御措施——STL智能热控流体技术。

STL智能热控流体技术是指将电池组浸没在液体里，利用绝缘导热液体作为绝缘、阻燃、导热性能俱佳的材料，能够在电池组内部发生细微内短路的情况下，快速隔绝热失控点，同时利用液体降低热失控点的温度，最大程度地降低了电池组安全风险。作为一个被动防御的体系，STL除了安全以外，也能够均衡电池组内部温度差异、并利用外部循环实现更好的温度控制，同时即便电池组漏液，也能及时通过液体检测发现，安全更加有保障。

为了更好的体现STL智能热控流体技术的优势，分别在空气中与流体内对同样的锂离子电池进行穿刺实验，可以看出STL流体技术有效防止了锂离子电池的燃烧。

小结：

不燃烧电解液与耐高温隔膜两个主动的防御措施，配合STL智能热控流体这一被动防御措施，解决了现有锂离子电池的安全痛点，最终实现了电池系统级别的不燃烧、高安全与高性能。

今年两会指出，“新能源汽车”是“新经济”在工业领域一个标志性行业。新能源汽车的发展再次被提升到国家战略。微宏基于对长寿命与不燃烧电池技术的研发，让我国动力锂离子电池急速处于世界领先水平，有望基于对核心技术之一的动力锂离子电池研发，微宏让我国动力锂离子电池技术处于世界领先水平，使新能源汽车真正驶上快车道。