八重安全保障，克能新能源破解電動自行車安全焦慮

中國是全球最大的兩輪電動車生產國和消費國,目前的市場保有量已經超過4億輛,這個量級已經不僅是構建零碳社會的基本盤的問題,更是關乎民計民生的大問題。在電動兩輪車巨大的保有量背后,安全問題也日益突出。而筑造更牢固的電動車安全“防火墻”,打造更安全的電池芯至關重要。

日前,在安陽舉行的“克能電池 安芯常伴”克能新能源2024新品發布會”上,克能新能源推出安芯電池X系列產品,實現了從電芯到電池組的8重防護措施,在新國標的基礎上實現更高安全等級的產品解決方案。同時,針對80%的電動自行車火災發生在充電過程的現實問題,克能還為電動自行車鋰電行業提出了“五零”的電池安全延伸保障方案,為百姓的用電安全,守護好充電安全防線。

(圖為克能新能源創始人、董事長柯克博士)

作為一家中等規格軟包鋰電研發制造企業,克能新能源始終深耕細分領域。在技術路線上,克能新能源擅?軟包電池的電芯、電池組、安全應用的整體解決方案。“尤其選用熱穩定性高的材料體系,如本次推出的X產品系列,就是以錳酸鋰及磷酸鹽系作為主要的技術路線。”克能新能源創始人、董事長柯克博士表示。

本次克能新能源發布的X系列電芯主要面向兩個應用領域,一是輕型動力電池的領域,其中兩輪電動車是目前應用最?泛的場景,?電池安全又是兩輪電動?的行業難點,“克能推出的安芯電池也是針對社會焦點和行業難點推出的解決方案”。另外,克能電池在戶外電源等儲能的領域也有廣泛應用。

多重防護實現極致安全

為了保障電芯安全,克能推出了在材料、結構和外殼三個維度的電芯“323”安全保障體系;分別是材料層面的不當使用不爆炸--“不爆”,滿電針刺不起?--“不燒”,滿電針刺無高溫--“不燙”;其次是結構層面的防短路和防枝晶“兩防技術”;最后是正常使用防腐、防破、防脹的外殼“三防技術”。

“克能X系列軟包電芯,即使保護電路失效導致過充過放、外部火燒、機械損毀等極端場景下自身也無爆炸風險;滿電針刺不爆炸。”柯克指出,X電芯采用熱穩定性高的錳酸鋰和磷酸鹽系正極材料及最佳電液配方,保障滿電針刺不起火。同時,采用新型功能電液添加劑、電液量精準控制專利技術及熱壓成型智能制造工藝,進行電芯滿電針刺,模擬電池內短路和外短路時,不會誘發電芯針刺點高溫,不噴發有害濃煙,安全等級高。

柯克現場展示了克能X系列電芯在“三不技術”保障下的滿電針刺實際測試效果視頻,以紅外成像的方式檢測的針刺點溫度為48.6攝氏度。根據國家強制性標準《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規范》進行滿電針刺檢測,克能安芯電池確實做到了不起?,不爆炸,達到新國標要求,并通過了第三方檢測機構檢測認證。同時,該產品還實現了針刺點無高溫、不冒煙、實際高于國家要求的安全等級。

“在結構方面,采用軟包裝結構專利技術、隔膜及負極邊緣尺?最佳余量懸伸設計、極耳封裝優化方案,以防?正負極片間內部短路。”柯克進一步介紹,同時采用負極涂層梯度孔徑設計和勻漿、涂布智能制造工藝保障及最佳電液配方,防?低溫充電在負極表面的枝晶生產導致內部短路。外殼技術上,正常使用下都能做到防爛包、防破邊漏液、防脹氣鼓包。

在系統安全方面,為了實現極致安全,柯克表示,克能安芯電池組采用了的5重防護體系,分別是過充膨斷保護結構,雙重過壓保護BMS、熱插拔防打火設計、電池殼內一體化防震動結構、防短路集成結構。

不僅是安全性能卓著,克能的電動兩輪車XM產品系列,低溫性能極其優異,在-20℃環境下容量保持率仍然能夠達到90%。其他性能方面,這次推出的XM電芯產品循環壽命可以超過1500次,比傳統產品的壽命高出3倍;XF產品循環壽命大于3000次,且具備5C以上持續放電能力。

電池安全延伸解決方案

從技術角度來講,由于目前整體液態鋰離子電池還不能達到本征級安全,國家對電動自行車鋰電新國標的大力推進和產業鏈綜合治理,也對電池本身及使用安全提出了更高要求。為響應國家和行業的號召,克能新能源前置創新并開發了?套電池安全(企業責任)的延伸解決方案。

“克能開發安芯系列產品的初心,是基于技術使命和企業使命。這兩個使命,也將解讀為什么克能要做一件看似與電池研發與制造并不直接相關,卻與電池安全使用息息相關的使命與責任。”柯克介紹道。

行業周知,因為液態電解質鋰電池產品的特點,熱失控的概率即使無限趨近于0,使用安全的風險概率也必然大于0。當前80%的電動自行車熱失控事件都在充電過程中發生,所以當整個行業面臨熱失控難以避免,電池充電保護就成為電池安全使用的重要一環。

“克能創業之初,就制定了‘致力于成為安芯給力的動力電池專家’這一目標,守護好每個家庭的用電安全,也包括守護他們身邊的最后一道防線。”柯克表示。

據介紹,克能自主研發并經第三方檢測機構認證的電池安全延伸解決方案的防護裝置,上面寫有甲骨文的“安”字樣,甲骨文的釋意為穩定、穩妥,沒有危險。克能想賦予這個“安”以安全安芯之意,也代表著成長于安陽的克能,在現階段鋰電安全解決方案百家爭鳴的進程中,提供一種新的探索和補充。

這一電池安全的延伸解決方案,采用“膨斷+熱斷”的防護原理,從早期的防護介質降溫來防止電芯熱失控,到中期的防電池組內“熱擴散”,再到末期的防濃煙、易燃爆氣體二次災害防控,形成“五零” 交互式自動響應:零人工監管、零外力持續供應、零電器化學感應及傳感器、無需電器控制系統、無需特種材料;實現高安全等級鋰電充電自動防護,達到防呆、降本、保安全的成效。

“這款解決方案的裝置,對于行業內高安全等級軟包電池的充電防護,可大幅降低安全使用成本,做到定向安全防護的同時惠民便捷。”柯克指出,克能新能源也期待以此解決方案為民計民生保駕護航。

一個安芯常伴的選擇

“從創業之初,克能就走上獨立自主知識產權的發展道路。”據柯克介紹,目前克能新能源在研發上擁有三個省級研發戰略平臺,在生產上公司的智能制造車間裝備了行業先進的數字化設備,通過MES系統,實現了對產品的可追溯化管理,確保產品品質。

值得注意的是,克能開發的全球首款軟包錳酸鋰電芯用在戶外電源的產品,在耐低溫、便攜性和經濟性上都非常具有競爭力。在海外市場的一款多功能家庭儲能產品也備受關注和歡迎,另外一款用于卡車駐車空調及啟動的電源產品,是一款定制化能量與功率兼顧型磷酸鐵鋰產品。

截至目前,克能安芯鋰電X電芯系列產品,不僅已經實現標準化產品的規模量產;還可以完成能量/倍率兼顧,容量/尺?定制化的產品供應。在柯克看來,電池企業作為產業鏈的核?環節,需要不斷適應并滿足市場變化和技術迭代的需求,這也是克能的不懈追求。

在產能方面,目前克能的安陽基地二期已經投產,預計近期克能將達到4GWh的產能。在研發及產品應用上,公司將持續創新突破,在國內外市場上快速增?,企業全面發展,再上一個新臺階。

“克能是一群奮斗者組成的克能,也是一家為風雨兼程的奮斗者們服務的企業,克能團隊勵志為每一位奮斗者提供一份安心前行的動力,一個安芯常伴的選擇。”柯克感慨說,從進?這個?業,他就對事業懷抱堅定執著的信念,作為電池行業的從業者、創業者,克能將不斷努力,不忘初心、砥礪前行。