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動力電池的安全是如何保障的

[2019/02/02 04:45:45]
電動汽車行業在高速發展過程中同樣也伴隨著很多問題的出現,其中最令人糟心的就是安全問題的頻發,極大地打擊了人們對于新能源汽車的信心。針對這些問題廣電計量莫工帶大家了解當前新能源車企在這方面都做出了什么努力。

第一,新能源車企對于電芯的安全首先會從材質開刀,目前,磷酸鐵鋰和鈦酸鋰的化學性質還是比較穩定的,因而比較安全。其次,有些車企會選擇能量密度相對較高的三元、錳酸鋰、鈷酸鋰電芯。然而這些電芯的熱穩定性比較差,所以采用的電芯材質應從工作環境來優先考慮。

第二,電池包是由隔膜來進行包覆的,若車企選擇耐高溫的隔膜則可以提高收縮溫度從而提高電芯失效的門檻。其次我們需要講一下不同的封裝形式對電芯的影響。其中一種封裝電芯叫做軟包電芯,包覆材料采用鋁塑膜,采用熱熔的工藝對其進行密封。但是相對其他封裝形式這種封裝強度低,雖能控制爆炸風險,但無法控制破口位置。

第三,要說說電池包對短路的保護,這就需要提一個名詞:極耳。顧名思義,極耳設計在電芯的兩級位置,當電路發生短路時,極耳的溫度會急劇升高,通常正極采用鋁,負極采用銅。此時利用正負極極耳的熔點不同這個特點從而實現電路保護。

第四,方殼電芯采用普遍厚度為0.6mm的鋁合金封裝,通過對結構的設計來實現對電芯的保護。外電路發生短路時由極耳護航,內電路短路時則有外殼上的OSD反轉片通過翻轉與負極短路從而使熔斷器短路。但是很多磷酸鐵鋰電芯外殼都無此結構。

第五,電芯頂部有防爆閥,當電池內部壓力發生變化時,先變形斷電,若繼續增加則會被打開,避免爆炸。雖能實現定向爆破,但這種設計的弊端是成本高,設計復雜。

第六,在實際應用中一般都是以模組的形式存在的,在設計的時候出于安全考慮會在電芯中加隔熱墊以及緩沖泡棉來保護。采樣線方面若采用FPCB或PCB設計的采樣電路會在電路間添加熔斷器。有的廠家會直接用鋁絲來連接電路順便用來做熔斷器使用。

第七,系統級別的安全普遍采用主回路熔斷設計,BMS防護等,具體的就不多做闡述。

第八,對于BMS以及電池包檢測,主要的標準是QC/T897以及GB/T 31467 。
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