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为提升电池的安全性 汽车厂商们都做了哪些措施

更新时间:2020-06-14 

  随动手机、数码产物、电动汽车的普及,锂离子电池正在人们生存当中饰演着越来越紧张的脚色。低能量密度、轮回寿命有限等行使题目不时被人们诟病,然而与这些题目比拟,电池安乐题目却是人们的中心。

  近期连续不断的新能源车起火事项视频让消费者极度重要,新能源车主忧虑己方的车容易起火,其它车主也忌惮新能源车起火而不敢将己方的车停正在旁边,那么真相新能源汽车的电池安担心全?现阶段采用差别外面动力电池的新能源车都是何如保障电池的安乐性的?

  目前新能源乘用车首要采用三元锂电池,而古板的磷酸铁锂电池首要是商用车以及少少低端的微型车(比亚迪002594)最新的磷酸铁锂刀片电池暂不筹议)。

  1、硬壳电芯(方形电芯)的最大上风是安乐,到底铝合金/不锈钢壳子自己硬,并且厚度大,乃至连针刺试验的钢针都无法刺穿,然而硬壳电池的整包能量密度广泛不高,太众重量被用来庇护电芯自己。这是大一面主流新能源车企的挑选。

  2、软包电芯的本体行家都睹过,不少数码产物的电池即是它,软包电芯重量较轻,单体电芯划一性极度好,题目是加上温控体例之后的轻量化上风不众了。目前首要有通用、爱驰、出息等车企挑选行使。

  3、圆柱电芯的行使最渊博,并且散热好,能量密度较高。除此以外圆柱电芯的供应商分外众,中日美韩都有成熟的圆柱电芯临蓐企业,而行使圆柱电芯最驰名的车企即是特斯拉。

  锂离子电池首要爆发的安乐性题目即是燃烧乃至爆炸,显露这些题目的起源正在于电池内部的热失控。

  寻常电池的最佳作事温度周围正在25℃支配,纵然车辆正在静置形态,电池也不会所有断电,电池打点体例会依据景况自愿安排动力电池的输出功率。当电池包发作不行控的外力撞击或者内部短途时,电芯自己会不息发烧,若无法实时将热量限度正在合理温度,便会导致由内到外的燃烧。因为锂电池自己自带氧化剂,因此行使干粉或泡沫灭火器中断氧气的古板手段对其所有没用,只可用大批的水降温等它己方熄灭。

  思让电芯不受外力挤压比拟容易治理,只消正在车体以及电池包的外层策画出有用的防护机合,正在车辆发作碰撞的岁月就能抗下整个袭击或者正在必定水平上缓解袭击,就能很好地避免显露电芯受到外力的挤压。

  动力电池广泛安置正在乘员舱的正下方,汽车底本的机合就不妨对前、后方的袭击起到有用的缓冲防护,少少车型乃至还格外举办了加固。比方奔跑的首款纯电动车型EQC就正在车头策画了由众条钢管构成的安乐笼机合。

  而劈面临来自侧向的袭击时,除了寄托车辆的B柱以及车身框架动作缓冲以外,电池包外壳的两侧还会格外策画有好像防撞梁的吸能机合,不妨抵御对电池包本体的袭击。但光应付外部的袭击还不足,内部也需求有框架来举办固定,纵然袭击曾经传到内部,也能保障电芯有足够的“存在空间”。

  以蔚来70kWh的电池包为例,采用尺规格为PHEV2,容量50Ah的VDA方形电芯,4P96S电芯陈设格式,即96颗电芯为一个模组,4个模组构成蔚来电池包,共计384颗方形电芯,每个电池模组内置有3个电芯温度传感器。

  液冷恒温体例对纯电动车来说极度紧张,蔚来将铝制液冷板铺于模组下,正在模组与液冷板之间加上一层导热垫,并正在液冷板与壳体底部之间再铺设有隔热和绝缘资料,进取确保电池整体例的恒温和安乐。作事时, 电芯的温度传达到模组与冷板接触的底部,再通过导热垫传给液冷板,液冷板外壁再把热量传导到冷却液,而正在电池温渡过低时也能够反向给电池加热。

  通用旗下别克VELITE6行使的则是软包电池,内部的一片片软包电芯好像扑克牌一律竖直陈设正在一块。两个软包电芯、一片冷却片,再加上一个模组框架和一片隔热泡棉构成一个完全的“MINI堆垛单位”,而一个电池模块总成由26个“MINI堆垛单位”构成。另外,也能够通过线圈加热冷却液,使电池升温,纵然正在极度严寒境况下,也能确保电池处于最适宜的作事温度。

  固然软包电芯的电池划一性比拟硬壳要稍差,但能够通过优异的电池热打点体例来治理。而说到这里就不得不提特斯拉了,由数千颗21700锂电池构成的电池包具有超高的能量密度,散热材干也更强,但过众的单体电池导致划一性极度不睬思,这对电池热打点体例是一个不小的挑衅,不外这恰是特斯拉的强项。

  正在特斯拉的电池包内,整个圆柱形电池都被灌注水乙二醇的导热铝管所缠绕,铝管外尚有一层橘黄色的绝缘胶带,更大的散热面积加上健旺的电池热打点体例让特斯拉正在本质用车中很少由于电池过热显露题目。

  过分充电是行使锂电池包手段欠妥动作中危急最高的一种。因为过量的锂嵌入,锂枝晶会正在阳极外外成长,有刺穿SEI膜的危险。其次锂的过分脱嵌也会导致阴极机合因发烧和氧开释而瓦解(NCA阴极的氧开释),并加快电解质的剖释,爆发大批气体。因为内部压力的加众,排气阀掀开,电池起头排气。电芯中的活性物质一朝与气氛接触,就会发作热烈反响,放出大批的热,从而激发锂电池的燃烧起火。

  因此好的电池热打点体例同样会扶植好最高以及最低电池SOC,并及时监测每个电芯以及模组的电量、温度等,避免过充过放,从泉源逼迫热失控。少少搭载高容量电池的中高端车型也会挑选将一面电量潜匿,比方奥迪e-tron搭载的电池原宥量为95kWh,但为了保障充电服从和电池寿命,正在寻常景况下的可用容量只要83.6kWh。

  纵然曾经做了这样众的辛勤,但真相外明咱们照旧不行100%确保纯电动车不会发作起火事项,但通过电池内部的阻燃资料以及电池热打点体例发出的预警,咱们能够尽量将电池从升温到最终燃烧的时候延伸。

  正在5月12日,邦度市集监视打点总局、邦度法式化打点委员会允许公布了《电动汽车安乐条件》《电动客车安乐条件》和《电动汽车用动力蓄电池安乐条件》三项法式,盘算于2021年1月1日起起头践诺。

  此中《电动汽车用动力蓄电池安乐条件》正在优化电池单体、模组安乐条件的同时,中心加强了电池体例热安乐、机器安乐、电气安乐以及功效安乐条件,试验项目涵盖体例热扩散、外部火烧、机器袭击、模仿碰撞、湿热轮回、振动泡水、外部短途、过温过充等。分外是加众了电池体例热扩散试验,条件电池单体发作热失控后,电池体例正在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留足够的遁生时候。

  正在近来两年的邦度补贴战略上曾经不把能量密度但此次针对新能源汽车安乐性的一系列联系规则的出台,无疑给存正在乱象许久的中邦新能源行业开展筑树了一个紧张的法式。正在新能源车急迅开展的前些年,确实有不少厂家过分探求续航、充电速率等目标而正在电池安乐性上有所弃取。正在法式正式践诺后,或者有不少新能源车型的续航里程、动力电池外面以及能量密度等要害参数会受到影响,但这也是为了正在功能和安乐之间赢得均衡而做出的合理转移,悠长来看,最终受益的仍是广阔平凡消费者

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