鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2019年02月27日
新能源汽車(chē)三元鋰電池的特殊危險(xiǎn)
動(dòng)力蓄電池行業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)
2018年中國(guó)市場(chǎng)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)均超過(guò)125萬(wàn)輛,2019年預(yù)計(jì)銷(xiāo)量將突破150萬(wàn)輛。作為新能源汽車(chē)的動(dòng)力核心,在各個(gè)層面的政策紅利驅(qū)動(dòng)下,動(dòng)力蓄電池行業(yè)也出現(xiàn)了爆炸式的增長(zhǎng)。
為了滿足高續(xù)航的要求,新能源汽車(chē)使用的動(dòng)力蓄電池比能量也越來(lái)越大。富含能量的動(dòng)力電池一旦出現(xiàn)問(wèn)題,就存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn),以能量密度高脫穎而出的鎳鈷錳三元鋰電池更是如此。在眾多失效模式中,碰撞變形產(chǎn)生的安全問(wèn)題尤其要重點(diǎn)關(guān)注。
動(dòng)力蓄電池發(fā)生變形后,內(nèi)部電芯可能會(huì)發(fā)生短路、泄露等問(wèn)題,并造成漏電、起火、有毒氣體泄露甚至爆炸等。
EV/HEV汽車(chē)開(kāi)發(fā)目標(biāo)之一就是在碰撞測(cè)試中防止電池產(chǎn)生任何嚴(yán)重的變形。實(shí)現(xiàn)的途徑一般是限制電池系統(tǒng)的空間,或使用高強(qiáng)度的電池包外殼。但這與汽車(chē)延長(zhǎng)續(xù)航里程和輕量化趨勢(shì)相背。
以高續(xù)航里程和輕量化為目標(biāo),汽車(chē)研發(fā)工程師需要更充分地了解電池變形和失效的特點(diǎn),以及各類(lèi)仿真工具的變化。數(shù)字化開(kāi)發(fā)大行其道的今天,不同數(shù)字化工具的有效性和可靠性必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。
發(fā)生碰撞事故時(shí),動(dòng)力電池的碰撞安全意味著不會(huì)污染環(huán)境,傷害乘客、行人以及救援人員的危險(xiǎn)電壓、有毒氣體、高溫或火災(zāi)。這可以通過(guò)動(dòng)力電池本身的設(shè)計(jì)以及在整車(chē)集成階段的結(jié)構(gòu)保護(hù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。
高電壓視車(chē)型不同,動(dòng)力蓄電池總成(也就是電池PACK)的工作電壓一般在400~800V之間。如此電壓不僅會(huì)造成直接的人身傷害,也會(huì)產(chǎn)生短路、電弧等,進(jìn)而產(chǎn)生高溫并引發(fā)電池系統(tǒng)的其他各種失效模式。
有害氣體及液體電芯BatCel內(nèi)部活性物質(zhì)的短路、或不同電位的部件接觸可能造成電解液發(fā)生不正常的物理、化學(xué)反應(yīng),例如汽化,也可能造成電芯單體內(nèi)部液體的排氣或電解液的泄漏。這些排出的氣體可能有毒,也可能易燃,因此不能與人接觸。
多種問(wèn)題并發(fā)汽車(chē)碰撞時(shí),最壞的情況便是氣體排出或電解液泄漏與高燃點(diǎn)(例如電弧)或高溫點(diǎn)同時(shí)發(fā)生,這會(huì)導(dǎo)致電池自身的放熱反應(yīng)加劇,并著火,對(duì)被困乘客帶來(lái)不可預(yù)料的危險(xiǎn)后果。