2018年，国内动力锂离子电池总装机量达到56.89GWh，同比增长56.88%。

成绩出色，但背后满是教训。据新材料在线?不完全统计，2018年国内发生了逾40起电动汽车起 火事故，原因大多指向动力电池，这给了快速发展的行业“当头一棒”，使得越来越多企业加强对电池安全问题的防范和控制。

2019年4月12日，在由寻材问料?、新材料在线?主办的“2019中国动力电池产业春季高峰论坛”上，塔菲尔研究院院长江柯成对电池安全失效的过程进行了细致的分析，并提出需要从制造过程、化学体系和机械结构等方面着手优化电池安全性能。

2019中国动力电池产业春季高峰论坛现场

江柯成指出，防范热失控扩展的设计确实与电池系统的其它功能的设计存在矛盾，如加剧内部温度不均、降低比能量、增加成本等，“协调此矛盾是电池系统安全性设计的重要议题之一。”

塔菲尔研究院院长江柯成

安全优化着眼于演变和触发早期

电池安全失效的过程可以划分为演变、触发、扩展三个阶段。

来源：江柯成演讲PPT

经过演变过程，电池事故会进入触发阶段。在这之后，电池内部的能量将会瞬间集中释放造成热失控，引发冒烟、起 火与爆 炸等现象。

来源：江柯成演讲PPT

江柯成认为，电池一旦进入热失控阶段，链式反应将难以阻挡，因此安全性能的优化主要着眼于演化阶段和触发阶段早期，需要从制造过程、化学体系和机械结构等方面着手改善。

一般而言，热失控扩展过程中的热量传递有3条可能的主要路径：相邻电池壳体之间的导热，通过电池极柱的导热，单体电池起 火对周围电池的炙烤。

“在设计时，考虑如何防止火焰的发生、考虑高温气体扩散对电池系统其他部件的影响、阻隔电池之间的传热路径以及增强电池系统内部的散热等等，都将能有效抑制热失控的扩展。”他表示。

电池安全设计要从材料层面抓起

从化学体系上看，材料对于电池安全性能的影响是最直接的。

江柯成从隔离膜、电解液添加剂、产气添加剂、正极材料表面无机改性等材料的层面阐述了电池安全隐患的应对策略。

在隔膜方面，涂层的发展方向正在往PI涂层发展，基膜与结构则趋向于陶瓷嵌入结构。

在电解液中，加入氧化还原/电聚合添加剂，可以阻止过充过程的进行，或者造成微短路，释放多余电量。

在正极材料方面，可以稳定活性材料表面，提高材料放热分解反应温度，如 MnSiO4包覆的钴酸锂放热分解温度相较未包覆样品提高50℃以上。

江柯成介绍，在NCM622材料表面包覆LFP，在重物冲击测试中的表现不错，“温升最高温度减低了20℃；达到最高温度的时间延迟了5-10min。”

延伸到电芯的工艺管控方面，他表示，“生产过程中的管控点多达1508项，其中很多与安全相关。”

来源：江柯成演讲PPT

他强调，构建一个车规级的产品研发流程对于提升产品的品质，确保安全性极为重要。

新能源汽车核心零部件优先关注点

来源：江柯成演讲PPT

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