现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗爆炸的威力有多大

近几年能源车起火事故视频让消费者非常紧张,新能源车主担心自己的车容易起火,其它车主也害怕新能源车起火而不敢将自己的车停在旁边,那么到底新能源汽车的电池安不安全? 现阶段采用不同形式动力电池的新能源车都是如何保证电池的安全性的?
两大阵容PK,谁能登顶?
● 常见的三元锂电池形式
目前新能源乘用车主要采用三元锂电池,而传统的磷酸铁锂电池主要是商用车以及一些低端的微型车(比亚迪最新的磷酸铁锂刀片电池暂不讨论) 。
将上述表格解读一下:
1、硬壳电芯(方形电芯)的最大优势是安全,毕竟铝合金/不锈钢壳子本身硬,而且厚度大,甚至连针刺试验的钢针都无法刺穿,但是硬壳电池的整包能量密度普遍不高,太多重量被用来保护电芯本身 。这是大部分主流新能源车企的选择 。
【现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗爆炸的威力有多大】2、软包电芯的本体大家都见过,不少数码产品的电池就是它,软包电芯重量较轻,单体电芯一致性非常好,问题是加上温控系统之后的轻量化优势不多了 。目前主要有通用、爱驰、前途等车企选择使用 。
3、圆柱电芯的运用最广泛,而且散热好,能量密度较高 。除此之外圆柱电芯的供应商特别多,中日美韩都有成熟的圆柱电芯生产企业,而使用圆柱电芯最出名的车企就是特斯拉 。
● 锂离子电池的安全性
锂离子电池主要产生的安全性问题就是燃烧甚至爆炸,出现这些问题的根源在于电池内部的热失控 。
一般电池的最佳工作温度范围在25℃左右,即使车辆在静置状态,电池也不会完全断电,电池管理系统会根据情况自动调整动力电池的输出功率 。当电池包发生不可控的外力撞击或者内部短路时,电芯本身会不断发热,若无法及时将热量控制在合理温度,便会导致由内到外的燃烧 。由于锂电池本身自带氧化剂,所以使用干粉或泡沫灭火器隔绝氧气的传统方法对其完全没用,只能用大量的水降温等它自己熄灭 。
热失控的源头可以分为三大类:
1、电芯受外力挤压;
2、电芯内部短路;
3、电池管理系统(BMS)失控 。
想让电芯不受外力挤压比较容易解决,只要在车体以及电池包的外层设计出有效的防护结构,在车辆发生碰撞的时候就能抗下所有冲击或者在一定程度上缓解冲击,就能很好地避免出现电芯受到外力的挤压 。
动力电池普遍安装在乘员舱的正下方,汽车原本的结构就能够对前、后方的冲击起到有效的缓冲防护,一些车型甚至还额外进行了加固 。例如奔驰的首款纯电动车型EQC就在车头设计了由多条钢管组成的安全笼结构 。
而当面对来自侧向的冲击时,除了依靠车辆的B柱以及车身框架作为缓冲之外,电池包外壳的两侧还会额外设计有类似防撞梁的吸能结构,能够抵御对电池包本体的冲击 。但光应付外部的冲击还不够,内部也需要有框架来进行固定,即使冲击已经传到内部,也能保证电芯有足够的“生存空间” 。
以蔚来70kWh的电池包为例,采用尺寸规格为PHEV2,容量50Ah的VDA方形电芯,4P96S电芯排列方式,即96颗电芯为一个模组,4个模组组成蔚来电池包,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 。
液冷恒温系统对纯电动车来说非常重要,蔚来将铝制液冷板铺于模组下,在模组与液冷板之间加入一层导热垫,并在液冷板与壳体底部之间再铺设有隔热和绝缘材料,进一步确保电池整系统的恒温和安全 。工作时,电芯的温度传递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,而在电池温度过低时也可以反向给电池加热 。

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