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( 二 )


通用旗下别克VELITE6使用的则是软包电池,内部的一片片软包电芯如同扑克牌一样竖直排列在一起 。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组成一个完整的“MINI堆垛单元”,而一个电池模块总成由26个“MINI堆垛单元”组成 。此外,也可以通过线圈加热冷却液,使电池升温,即使在极端寒冷环境下,也能确保电池处于最适宜的工作温度 。
虽然软包电芯的电池一致性相比硬壳要稍差,但可以通过良好的电池热管理系统来解决 。而说到这里就不得不提特斯拉了,由数千颗21700锂电池组成的电池包拥有超高的能量密度,散热能力也更强,但过多的单体电池导致一致性非常不理想,这对电池热管理系统是一个不小的挑战,不过这正是特斯拉的强项 。
在特斯拉的电池包内,所有圆柱形电池都被灌注水乙二醇的导热铝管所环绕,铝管外还有一层橘黄色的绝缘胶带,更大的散热面积加上强大的电池热管理系统让特斯拉在实际用车中很少因为电池过热出现问题 。
过度充电是使用锂电池包方法不当行为中危害最高的一种 。由于过量的锂嵌入,锂枝晶会在阳极表面生长,有刺穿SEI膜的风险 。其次锂的过度脱嵌也会导致阴极结构因发热和氧释放而崩溃(NCA阴极的氧释放),并加速电解质的分解,产生大量气体 。由于内部压力的增加,排气阀打开,电池开始排气 。电芯中的活性物质一旦与空气接触,就会发生剧烈反应,放出大量的热,从而引发锂电池的燃烧起火 。
所以好的电池热管理系统同样会设置好最高以及最低电池SOC,并实时监测每个电芯以及模组的电量、温度等,避免过充过放,从源头抑制热失控 。一些搭载高容量电池的中高端车型也会选择将部分电量隐藏,例如奥迪e-tron搭载的电池包容量为95kWh,但为了保证充电效率和电池寿命,在正常情况下的可用容量只有83.6kWh 。
● 我国电动汽车首批强制性标准
即使已经做了如此多的努力,但事实证明我们还是不能100%确保纯电动车不会发生起火事故,但通过电池内部的阻燃材料以及电池热管理系统发出的预警,我们可以尽量将电池从升温到最终燃烧的时间延长 。
在5月12日,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布了《电动汽车安全要求》《电动客车安全要求》和《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项标准,计划于2021年1月1日起开始实施 。
其中《电动汽车用动力蓄电池安全要求》在优化电池单体、模组安全要求的同时,重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求,试验项目涵盖系统热扩散、外部火烧、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、过温过充等 。特别是增加了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留足够的逃生时间 。

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