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动力电池安全——新能源汽车的"生命线"

2019-09-23 22:38:50 暂无 阅读:1805 评论:0

跟着新能源汽车手艺的提高,电动汽车相较于传统燃油车的优势越来越凸起,市场销量也是一年好过一年。各种迹象暗示,在电动汽车和燃油汽车的市场对垒中,天平就要向电动汽车倾斜了。

然而摆在电动汽车眼前的道路并不屈坦。长久以来,消费者对"电"的自然敬畏让他们对带有高压动力电池的电动汽车心存芥蒂。同时,电池起火燃烧事变更是绵亘在电动汽车普及道路上的大号"绊脚石"。稀奇是在2019年,某些品牌的电动汽车接连发生了起火自燃事件,令电动汽车的普及蒙上了一层暗影。

电动汽车真的很危险吗?动力电池的燃烧风险真的如"魔鬼"一样难以驱散吗?当然不是!以比亚迪为例,在曩昔15年间,这家企业生产了60多万辆的新能源汽车,其间没有发生过一路因动力电池故障激发的整车平安事变!今天,我们就来看看比亚迪用哪些奇特的理念和手艺为动力电池的平安保驾护航。

"七维四层"的电池平安设计理念

理论上,任何带有高压电的电器,都存在漏电触电的风险;理论上,任何一款化学电池,都存在受损或短路后起火燃烧的风险。然而在实际中,和任何工业产物一般,只要做足科学合理的设计,电动汽车能够和冰箱、彩电、燃油汽车一般平安靠得住、皮实耐用。

平心而论,今朝各家车企都邑针对动力电池做足平安珍爱设计,以杜绝漏电或许燃烧的或者。不外因为各家车企的平安理念、斥地经验、治理能力、质量水平存在差别,是以,能像比亚迪如许做到15年动力电池零事变的企业并不多。

动力电池安全——新能源汽车的"生命线"

人人都知道,比亚迪最早是靠生产电池起身,同时,比亚迪的也是全球最早生产新能源汽车财富也很早就起头的企业。是以,凭借二十多年的理论与经验储蓄,在动力电池平安这一课题上,比亚迪拥有一套非常完美的平安设计理念,比亚迪称其为"七维四层平安矩阵"。

什么是"七维四层平安矩阵"?简言之,比亚迪将或者激发电池漏电和燃烧的问题概括为七个首要维度,即"保持问题、高压防护问题、碰撞问题、过度充电问题、外部电路短路问题、内部电路短路问题和电池热失控问题"。在进动作力电池设计时,比亚迪要求在四个首要设计条理,即"电池电芯设计、电池模组设计、电池包设计、电池治理系统设计",都要针对上述七个维度的问题作出有效的珍爱性设计。

这种极其缜密的设计理念,从泉源上阻隔了动力电池发生平安问题的或者,尽量万一发生意外(如严重的外力碰撞),这一设计理念也能最大限度地阻止电池发生漏电或燃烧,以充裕珍爱人的生命平安。

实时管控风险,杜绝漏电触电

动力电池安全——新能源汽车的"生命线"

有的消费者会有如许的疑问:纯电动汽车的电压高达五六百伏,若是漏电岂不是很危险?稀奇是在大雨天,有人甚至不敢开电动车上路,生怕经由渡水路面时电池包泡水,高压电泄露。但同时,我们也能看到如许的情景:积水路段,比亚迪电动汽车能从水中稳稳而过,旁边的汽油车却因进气口进水"趴了窝"。那么问题来了,泡在水里高压电池包是怎么做到不漏电的?

首先,比亚迪电动车上的所有高压部件和保持件都按照行业最高的密封尺度"IP67"进行设计,动力电池包也不破例。不光如斯,国标要求电动车动力电池包在深为1米的水中浸泡30分钟不克显现进水现象,而比亚迪执行更严苛的企业尺度——在深为1米的水中浸泡2个小时电池包不克进水,而且在出水后放置一个月,电池包不克显现短路、漏电等情形。

还有的消费者会有如许的挂念:电动汽车发生碰撞事变后,若是电线、插接口、电池包等遭到损坏,高压电会不会泄露?

事实上,比亚迪对此早有考虑。首先,比亚迪电动车的高压系统有细密的漏电珍爱功能,岂论在什么情形下,系统一旦侦测到高压电泄露,就会主动断电,并敏捷将高压零部件内部电压释放至平安电压水平,一样这个过程不会跨越3秒。

其次,在碰撞事变发生时,比亚迪电动汽车中的平安气囊总成会给电池治理系统(BMS)发出警告旌旗,BMS获得警告后会立刻号令电池包内部的电池模组断开串联保持,串联电路断开了,原本存在于电池包正负极两头的高电压就被分成了多数"段"存在于电池包内部的平安低电压。这种奇特的"高压分段"设计能够确保碰撞事变发生后,不会发生车内子员或救援人员的触电危险事变。

疏堵连系,最大限度防止电池起火爆炸

2019年发生的几起纯电动汽车电池起火爆炸事变激发了全行业的担心。动力电池为什么会起火爆炸?简洁地说,电池爆炸和燃烧是因为电池电芯过热并激发如同多米诺骨牌效应的"热失控"而引起的。"热"是要害——造成电池电芯过热的成因较多,好比电池过充、电路短路、电池遭挤压变形、电池遭损坏性穿刺等,电池被外部火灾"烧烤"等,都邑引起电池电芯的过热。

是以,要想防止电池起火和爆炸,首先要对电池电压、电池温度进行实时监控,一旦电压、温度显现非常,电池治理系统BMS必需作出应对,如接纳断电珍爱、释放电池电压、挪用热治理系统给电池冷却降温等,都是防止"热失控"的有效手段。

其次,比亚迪还在电池电芯和电池包上做了一些奇特的设计以进一步保障电池平安。

例如,在电动车充电时,若是因为充电系统故障导致电池过充,电池温度会持续升高,将电池内部的电解液分化气化,导致电芯内的压强络续升高,发生爆炸隐患。此时,比亚迪电池电芯上一个叫"CID"的机械装配会施展感化,这个CID受压强掌握,当电芯内部压强跨越设定值时,CID会主动弹开,断掉电芯与电芯之间的串联电路,强行完结充电过程。

若是CID仍没有遏制住电芯的过热,那么安装在电芯顶部的防爆阀就会主动打开,排放电芯内蓄积的高压气体,排放出的气体味沿着电池包内部事先设计好的气体排放通道绕开或者发生电火花的路径,经电池包的泄压阀,平安地排放至电池包外部。

动力电池安全——新能源汽车的"生命线"

此外,在车辆蒙受严重撞击时,壮大的撞击力或者导致电池电芯蒙受挤压变形,造成电池内部短路,严重的情形下会激发电池起火或爆炸。为了尽或者防止这种情形发生,比亚迪首先对车身进行优化设计,将电池包安置在整车下部的中央位置,距离车头和车尾都留有充沛的缓冲区。为防止侧面撞击挤压电池包,比亚迪还特意加固、加厚了电动车型的摆布纵梁,以此增强侧面的抗撞击能力。

动力电池安全——新能源汽车的"生命线"

同时,比亚迪电池包下部的"托盘"采用高强度铝合金材料制造,其边框采用蜂窝状设计,能够在电池包蒙受严重的侧面挤压时,尽或者包管电池包内的电芯不受损害。今朝国标要求在承受100kN挤压力或许电池包的变形量达到30%时,电芯不显现起火爆炸情形,而比亚迪的企业尺度要求电池包在蒙受120kN挤压力的情形下,电池包塑性变形不得跨越14%,且电芯不受到丝毫危险,尺度之严苛过于国标,尽最大或者确保了电池在碰撞情形下不发生恶性的起火爆炸事变。

动力电池平安是新能源汽车的生命线

其实,前面介绍的电池平安珍爱办法,只是比亚迪"七维四层"电池平安设计理念下的一部门珍爱办法。针对动力电池的平安问题,比亚迪还有许很多多奇特的手艺尚未揭开面纱。比亚迪之所以对解决电池平安问题如斯竭尽全力地投入,是因为比亚迪深知:动力电池平安是整个新能源汽车行业的"生命线",若是这条"生命线"被轻蔑,最终影响的是全社会对新能源汽车的决心,挫败的是汽车行业拥抱新能源汽车的勇气。

现在,比亚迪已经公布将包罗动力电池在内的"e.."焦点手艺模块向全球汽车行业开放共享,其目的就是进展更多的汽车企业能以更高效的体式采用到更靠得住的电动汽车焦点手艺,进而促进整个新能源汽车市场的成长,加快电动汽车的普及。我们也进展看到,有朝一日,消费者能放下挂念,安心畅享电动汽车带来的美妙生活!

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