如何消除對(duì)動(dòng)力電池安全性的質(zhì)疑?
充電時(shí)著火、行車中自燃,對(duì)于偶有發(fā)生的純電動(dòng)汽車安全事故總能引發(fā)人們的熱切關(guān)注。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2016年第一季度,純電動(dòng)汽車共發(fā)生13起燃燒事件。每當(dāng)有此類事故發(fā)生時(shí),人們總是將矛頭指向動(dòng)力蓄電池的安全性問(wèn)題。不得不說(shuō),作為純電動(dòng)汽車的“芯臟”,動(dòng)力電池已經(jīng)成為影響純電動(dòng)汽車健康發(fā)展與成敗的關(guān)鍵問(wèn)題。
為啥電動(dòng)車出事故總能“上頭條”?
每當(dāng)發(fā)生純電動(dòng)汽車燃燒事件,總是不可避免地出現(xiàn)在話題榜首。雖然并非每起事故原因是由“電池”所引起的,但在人們心中仍對(duì)純電動(dòng)汽車存有一絲“恐懼”。畢竟,就連我們經(jīng)常使用的手機(jī)電池都能引起自燃,更何況是搭載大量電池組的純電動(dòng)汽車呢?
雖然相比于電池,汽油是更易燃易爆的,但由于受眾對(duì)動(dòng)力電池的認(rèn)識(shí)程度較低,伴隨著安全事故的發(fā)則進(jìn)一步增加了人們的恐懼心理。
電池安全保障迫在眉睫
“新能源汽車動(dòng)力蓄電池安全性真的靠譜嗎?”在此前,我們常常會(huì)對(duì)純電動(dòng)汽車產(chǎn)生各種質(zhì)疑。6月15日,在“知?jiǎng)莰BDENZA騰勢(shì)技術(shù)公開(kāi)課”上,騰勢(shì)研發(fā)部高壓電子電器部門經(jīng)理黃偉就對(duì)電池安全性問(wèn)題進(jìn)行講解。
以騰勢(shì)純電動(dòng)汽車為例,在電池安全設(shè)計(jì)上,需要遵循三個(gè)原則,即電池單體、電池模組、電池系統(tǒng),分別采取安全措施。
騰勢(shì)采用的是比亞迪的磷酸鐵鋰電池,一共有144個(gè)單體串聯(lián)而成,總共分成8個(gè)模組,其中包括4個(gè)24節(jié)的模組、2個(gè)16節(jié)和2個(gè)8節(jié)的模組,整個(gè)電池系統(tǒng)重量650公斤。在黃偉看來(lái),這是目前最安全的電池材料。而在電池系統(tǒng)中,并非僅僅放置幾個(gè)模組電池包那么簡(jiǎn)單,還需要包括電池包的托盤、高壓配電箱等部件以及電池管理系統(tǒng)。其中電池管理系統(tǒng)需要采集每一節(jié)電池的單節(jié)電池的電壓、溫度等信息,還需實(shí)現(xiàn)一些被動(dòng)均衡的功能。
值得注意的是,騰勢(shì)整個(gè)電池包都達(dá)到了IP67的標(biāo)準(zhǔn)。(將一個(gè)電池零件放在1米的水中深浸泡超過(guò)30分鐘,零件不會(huì)進(jìn)水)在密封設(shè)計(jì)上,除了采用激光焊接的工藝外,“密封閥”是非常關(guān)鍵的部件。其作用是在一些極端的情況下,能馬上把電池內(nèi)部的壓力釋放出去。
關(guān)于電池模組的安全設(shè)計(jì)方面還需涉及單體電池的布置問(wèn)題。“單體并不能隨隨便便地放置。”黃偉表示,“電池分為正極和負(fù)極,如果將負(fù)極所有的串聯(lián)起來(lái),意味著我們銅牌互相連接起來(lái)。這樣放置時(shí)間長(zhǎng)了電池就會(huì)松脫,并且在高電壓的情況下會(huì)產(chǎn)生火花。所以說(shuō),布置方面非常具有講究。”
關(guān)于極片的連接,一旦有短路的情況發(fā)生,每一個(gè)連接片都將迅速斷開(kāi),同時(shí)整個(gè)的電池高壓全部斷開(kāi),進(jìn)行熔化。從470多伏變成每個(gè)單體的3.2伏,起到保險(xiǎn)的作用。不過(guò)極片的連接并不是硬梆梆的銅牌,而是需要涵蓋住非常小的電池相對(duì)位移狀況,這就需要有一定的張弛度。
動(dòng)力電池慘遭蹂躪
僅僅設(shè)計(jì)安全性能高的動(dòng)力電池扔無(wú)法得以安全保障,以騰勢(shì)純電動(dòng)汽車為例,在研發(fā)過(guò)程中還需要對(duì)電池部分進(jìn)行大量的安全測(cè)試。
電池單體有針刺
將一個(gè)鋼針直接穿入電池內(nèi)部。這主要是模擬電池一旦碰到尖銳的物體刺進(jìn)了電池會(huì)有什么效果,以及電池內(nèi)部出現(xiàn)短路會(huì)產(chǎn)生什么樣的效果?
電芯的沖擊實(shí)驗(yàn)
試驗(yàn)中會(huì)有80個(gè)G的沖擊實(shí)驗(yàn)。80個(gè)G是什么概念?一般的情況下我們兩噸電動(dòng)的車,在64公里速度碰撞的情況下,實(shí)際的加速度在40個(gè)G左右,實(shí)際上在電池單體設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足80個(gè)G的沖擊實(shí)驗(yàn)要求。
火燒測(cè)試
整個(gè)測(cè)試過(guò)程超過(guò)了1個(gè)小時(shí),試驗(yàn)中共加入20升汽油。試驗(yàn)中,需要考察在高溫火燒的情況下電池會(huì)發(fā)生什么情況。而在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),雖然電池包的外表來(lái)看已經(jīng)全部是漆黑一片,但是內(nèi)部沒(méi)有任何影響。
側(cè)柱碰實(shí)驗(yàn)
這是騰勢(shì)獨(dú)有的測(cè)試。側(cè)柱碰過(guò)來(lái)以后,可以看到托盤的上側(cè)面變形,托盤內(nèi)部沒(méi)有任何變形的發(fā)生。
碰撞模擬車
從圖片上可以看出,正面碰撞時(shí)車架接凹進(jìn)去了,而電池包模組部分(綠色部分)沒(méi)有任何的變形。
“電池安全對(duì)整車安全而言至關(guān)重要,眾多廠家為了能將”危險(xiǎn)品“變成”安全品“也投入大量精力進(jìn)行的測(cè)試和研發(fā)。要知道,廠家在電池測(cè)試時(shí)往往會(huì)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并且為了保證行車安全,也不能有半點(diǎn)松懈。所以說(shuō),隨著廠家對(duì)電池技術(shù)以及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升,電池安全已經(jīng)有很大程度的提升。
責(zé)任編輯:繼電保護(hù)
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