锂电池知识

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电池在发生自燃自爆事故的同时要怎么样将损失降到最低?

2021-04-26 ryder

烧包烧车不烧人,烧包不烧车,不烧包。多么通俗的语言。实际上这并不有哪些人在说段子,而是从事动力电池系统安全性能技术开发的北京科易动力科技有限公司总经理田硕近日在2017国际电动车动力电池产业发展与技术创新峰会上发表主题演讲说道。


田硕所说的三种烧包情形实际上就是动力电池组安全控制的三级目标,即初级目标对应第一句话烧包烧车不烧人,也就是不能戒备电池组起火,但不能造成人员伤亡;第二句烧包不烧车是中间目标,即不能戒备电池组起火,但不引燃车辆;第三句不烧包则是终极目标,即在任何情况下电池组都不起火。


为了能够达到与燃油车相抗衡的水平,新能源汽车在低成本、轻量化、长续航、可快充、高功率等的要求下,动力电池安全所遇到的挑战越来越大,由此引发的安全问题也愈加突出。


从近几年的发展情况看,新能源汽车的安全问题主要以火灾的形式在公众间传播并广为知晓。数据显示:2016年国内新能源汽车发生火灾共计29起,与当年底40万辆的保有量相比,推算出的相关比率约为50PPM。如果按照这一比率,推算到2020年新能源汽车保有量达到500万辆时,火灾事故相当于250次。从已发生的各个火灾事故后果看,在这种频次下难免重大伤亡事故,后果将不堪设想。


通常而言,动力电池的热失控是由副反应引发的链式反应,其发热量可使电池温度迅速升高到400-1000摄氏度。从动力电池的热失控模式看,主要由热诱因、电诱因、机械诱因等造成,其个体成因有可能是过热、过充、内短路、机械触发等几个方面。因此,从机、电、热多种因素单独或耦合诱发来寻找热失控原由,在安全策略层级上从电芯、电池组、整车防护、BMS管理多方位控制,是戒备热失控、热扩散、防止火灾发生的工程化处理思路。当然,不同种类的动力电池其热失控反应机制不一样,需要依据其特性进行相应的细化控制措施。


会上,来自腾势新能源汽车有限公司的研发部副总裁艾凤杰解析,腾势动力电池的安全防控首先来自于安全设计,即在整车设计时即要考虑与动力电池相关的化学安全、结构安全、电安全、功能性安全等几个方面。在此基础上,要进行电芯冲击、电芯挤压、模组柱压、模组平压、平压、针刺、模组正向冲击、系统正向冲击、系统侧向冲击,以及火烧等各类实验,以达到最高的安全标准。


世界著名动力电池厂商松下则从材料安全性、电池设计、电池管理三个大方面来进行过热热失控的抑制。松下电器机电(中国)有限公司汽车电子系统SE部部长吴杰解释,动力电池一定要进行热管理设计,松下的防范思路是依据锂电池的链式反应机制选择新材料以阻断热失控链式反应。在详尽措施上,包括正负极的掺杂与包覆、加入电解液阻燃添加剂,以及采用聚合物与固态电解液等。

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