动力电池技术创新与安全——2019世界新能源汽车大会之第七主题峰会

尽管动力电池的研发技术逐渐趋向完善和成熟，但在安全性和稳定性上依然存在很大的提升空间。安全问题也正是当前新能源汽车行业备受关注的焦点。目前影响动力电池安全的主要因素，除了电芯本身，还与电池组、动力系统、bms(电池管理系统)等多个方面脱不开关系。
　　近日，由中国科学技术协会、海南省人民政府联合主办的“世界新能源汽车大会（WNEVC）”在海南博鳌隆重召开。大会是目前中国乃至全球汽车行业和新能源汽车领域最高级别的盛会，届时将围绕“新时代、新变革、新产业”为主题，重在推动低碳发展、引领汽车产业转型升级、加速全球汽车电动化。
　　世界新能源汽车大会（WNEVC）在此背景下举办了第七主题峰会：动力电池技术创新与安全。本场主题峰会由中国汽车工程学会承办，届时将由北京理工大学教授、中国工程院院士吴锋，中科院物理所研究员黄学杰共同主持会议。12位来自国内外行业、研究机构与企业的专家学者带来精彩的演讲，内容涉及新能源汽车动力电池新材料及技术路线、电池安全技术等。
　　未来五大创新电池技术
　　1.由人体皮肤供电的新款电池
　　智能腕表、蓝牙耳机、智能服装等“智能穿戴式设备”越发流行，这些设备可追踪并记录用户的呼吸、心率及其他身体参数。为解决上述穿戴式设备的供电问题，科研人员正在研发一款电池，其所采用的电极就附着在用户的皮肤上。
　　目前，这款创新型电池正在测试中。当手指轻拍皮肤后，其产生的电量可点亮12个LED灯泡。该电极可捕获皮肤上的电流，其金制膜层的厚度为50纳米，位于硅胶层的下方，后者由许多小型柱状物构成，进而增大皮肤接触面。
　　2.快充技术
　　快速充电器接受交流电压并将其转换为与电动汽车电池兼容的直流电压，而变压器可以从公共事业中压线路供电，再将电压降低到480V，这样就很方便的让快速充电器使用。
　　现今，研究人员研发出的充电器已经满足快速充电器和变压器的运行，可以直接从公共设施的线路中获取电力，并将其转换为电动汽车所需要的电能量，这种设备在此前的占地面积上缩小了4倍，而且充电水平还没有降低，大大减小的充电器的安装成本。
　　3.安全性更高的固态电池
　　研究人员已研发出数款固态电池，该产品在多个方面领先当前普遍使用的锂离子电池。此外，固态电池的安全性更高，使用寿命更长，电量更为强大。这类新款充电电池可充电几十万次，等材料磨损后进行填埋处理。固态电池使电量提升超过30%，这意味着充电完后，其使用时间更长。由于固态充电电池属于非易燃品，对电动车而言，是一类极佳的车载电池。
　　4.锂离子电池
　　尽管固态电池可提供各类环保功能，但锂离子电池在环保方面的改进空间较大。据估计，未来锂离子电池的电量将逐年增长6%-7%，这得益于锂离子电池阴极内铝、钴、锰、镍等金属含量的不断调整。科研人员对上述材料进行了大量试验，持续探索各材质的最佳配比，使其阴极的使用寿命延长，同时提升其能效。目前，研究人员正在测试硅质阳极，相较于当前采用的石墨阳极，其材质使电池的电量提升了10倍。
　　5.柔性电池
　　亚利桑那州立大学的研究团队受到日本折纸技艺的启发，采用了一种柔性储能技术，其研发的锂离子电池拥有大量的褶曲及切口(cuts），增强了电池的延展性及柔性。
　　据称，该款柔性电池的外观为弹性腕带，作为智能手表的重要部件之一。由于该腕带的延展性，这类可延展的欧星电池或将被缝入智能衣服中。智能穿戴式设备的供电或终将由这类电池驱动，该产品所耗费的资源要低于传统的散装电池。