三星电池因自燃风险召回，多位专家详解电池安全新策略
三星电池因自燃风险召回，多位专家详解电池安全新策略
三星电子近日宣布召回搭载其高压电池组的18万余辆汽车，涉及Stellantis集团、福特和奥迪旗下多款车型。此次召回主要由于电池隔膜破损、制造工艺缺陷以及预警系统延迟等问题引发自燃风险。这一事件再次引发行业对动力电池安全的关注。
三星电池召回事件
2月8日，三星电子宣布召回搭载其高压电池组的Stellantis集团、福特和奥迪旗下共计180,196辆汽车，涉及车型包括2020-2024款Jeep大切诺基4xe、牧马人4xe，2021-2024款福特翼虎、林肯冒险家，以及2022款奥迪A7和2022-2023款奥迪Q5等，召回的技术原因包括：
- 隔膜破损：厚度仅10微米的电池隔膜在长期充放电中可能产生微米级破损，导致阴阳极直接接触引发热失控；
- 工艺缺陷：电池制造过程中存在阴极片毛刺处理不当的工艺缺陷，金属突起在车辆行驶震动中可能刺穿隔膜；
- 预警延迟：电池管理系统的预警机制存在响应延迟，加剧安全隐患。
三星电子表示，目前仅通过软件更新提醒车主“尽量将车辆停放在户外”，尚未明确具体解决方案。此次事件再次引发行业对动力电池安全的关注，以及关于电池安全风险的最新认知和防范策略的探讨。
欧阳明高院士：安全电池、智能电池、固态电池
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在第二十届中国汽车产业发展（泰达）国际论坛中提出，动力电池安全问题尚未彻底解决，需结合智能化与材料创新协同突破：
1. 安全电池：热失控的一个核心原因是正极材料失氧，氧气和电解液中间的EC发生反应，可通过EC-Free和电解液聚合抑制热失控；
2. 智能电池：通过植入芯片、传感器实现全生命周期管理。此外，智能设计技术利用仿真算法可将研发效率提升1-2个数量级，节省70%-80%研发费用；
3. 固态电池：分三阶段推进
2025-2027年：研发石墨/低硅负极硫化物全固态电池，目标能量密度200-300Wh/kg；
2027-2030年：攻关高硅负极硫化物全固态电池，目标400Wh/kg；
2030-2035年：探索锂负极硫化物全固态电池，目标500Wh/kg。
深蓝汽车伊炳希：快充倍率提高会增加充电析锂安全及寿命衰减风险
深蓝汽车科技有限公司新能源电池开发总工程师伊炳希指出，发生热失控的车辆主要呈现3大特征：深充深放、高频次快充、高强度行驶。据有关统计，自燃、底部碰撞、充电等发生火灾的概率占了相当的比例。
当前快充技术发展迅速，成熟电芯以2C为主，2025年实现4C，2026-2027年目标达到6C，但快充会加剧析锂和寿命衰减风险。团队提出以下安全设计策略：
热管理优化公式：
产热量：Q产热=I²×R（需降低电芯内阻）；
换热量：Q换热=Q冷板+Q其他（如多面冷却、增加相变材料等）。技术手段：
预计2026-2027年，6C快充电池采用中镍高电压正极+快充石墨负极，能量密度可达255Wh/kg，在这样的情况下，通过电芯异物缺陷控制、电芯间热失控时短路控制、热管理优化、大数据AI算法应用等技术是保障快充安全的重要手段。
北理工李宜丁：基于光纤传感的智能电池可有效预防电池风险
北京理工大学机械与车辆学院副教授李宜丁团队研发的“光纤传感（FBG）智能电池”通过实时监测应力、温度、电解质折射率等参数，实现大裕量安全预警：
0% SOC针刺实验：基于力学信号提前21秒预警热失控；
100% SOC针刺实验：提前5秒预警结构风险。
该技术可揭示电极界面动态特性、电解质降解等机理，推动电池安全技术进步。李宜丁指出，先进光纤传感器在智能电池中的应用将是一把“双刃剑”，带来性能提升也可能威胁电池安全。因此，先进光纤传感器乃至智能电池的发展必将经历一个‘螺旋’过程。
清华大学任东生：固态电池本征安全性提升，潜在安全问题仍待研究
清华大学车辆与运载学院助理教授任东生团队对比液态电池与固态电池热失控时序发现，全固态电池相比液态锂离子电池，负极侧的反应起始温度延后，初期反应热下降，热失效的边界提升，然而潜在的失效及后续危害仍有待探究。
任东生强调，固态电池使用不可燃的固态电解质，具备安全性高、重量/体积能量密度高等潜在优势，是动力电池最重要的未来发展方向。同时，仍需进一步研究材料热分解、气体串扰等问题，以保障其安全性。
- 提取计算数据：实车环境下充电数据更为稳定，选取充电数据计算电池系统压差；
- 特征数据筛选：分别提取充电起始、结束时两过程中充电数据；
- 预警结果判断：筛选出满足预警条件的充电过程，并输出预警时间、单体等信息。
山东大学王亚楠：通过浸没蒸发和电芯倒置实现最佳电池冷却效率
山东大学机械工程学院副教授王亚楠表示，电池在工作过程中自身会产生大量的热量，使电池的温度升高，导致电池温度一致性的恶化。团队针对这个问题，研究设计了一种基于浸没蒸发和电芯倒置的电池热管理系统，并对系统的设计参数进行优化以满足电池的适宜工作温度条件。
系统原理：电池组浸没于介电冷却液中，吸热蒸发的气体经冷凝循环降温；
技术优势：可以有效降低电池表面的最高温度，倒置电芯设计显著增加冷却液的蒸发量；
该技术为高能量密度电池热管理提供了新思路，不过在工程化的过程中，需要传感器监测模组冷却液液位，将信号传递至水泵，实时调整水泵流量，保证模组内部冷却液液位恒定，避免局部温差过大。