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动力电池体系构成及所面对安全危险

近年来,随着电动汽车的快速发展,如何解决电动汽车所带来的安全问题,又成为汽车行业的新的话题和难点。由于人们对新事物的认知有个过程,初

近年来,跟着电动轿车的快速开展,怎么处理电动轿车所带来的安全问题,又成为轿车行业的新的论题和难点。由于人们对新事物的认知有个进程,初期不免抱有置疑和不信任的情绪,所以任何一次有关电动轿车的安全事端,都会导致大众对电动轿车安全性的疑虑进一步加深,阻止电动轿车的开展和遍及。

其实,传统的燃油车由于磕碰或自燃所导致的车辆起火事端,每年在全球都会产生许多起,形成严峻人员伤亡的也为数不少,并不会形成大众的广泛重视和质疑。大众之所以对电动轿车的安全事端这么灵敏,除了电动车产生事端时,一般会伴有火、声、光、烟雾等“特殊效果”,很重要的原因是出于对高能量载体“电池”的惊骇。手机电池起火爆破,炸伤乃至炸死人的作业姑且有之,更何况那么巨大的电动轿车动力电池呢?

电动轿车(包含混合动力轿车)与传统的燃油车有许多相同之处,又有一些不同之处。其运转工况、运用环境、车身结构、表里造型等根本没有什么差异,最大的不同在于驱动方法和能量的来历。由于引入了电力驱动,所以就存在比如“电击”和“短路”之类的危险,由于有高能量载体的存在,就存在能量瞬间开释(明显不是咱们希望的)所形成的起火和爆破危险。由于化学电池自身的安稳性问题,又会带来许多超出人们“传统”认知的危险。

新生事物总是软弱的,要饱尝各种置疑,更何况是与人身安全休戚相关的车辆呢?乐意拿自己的生命做赌注,去测验和承受不可靠不安全产品的人,我想毕竟是少量吧。所以,不管是国家层面的法规和规范,仍是企业层面的产品和技能研制,都必须做到以人为本,实在的处理产品的危险和危险,消除民众的疑虑,然后推进新能源轿车的开展。咱们,没有任何理由拿不成熟不可靠的产品,来忽悠大众和顾客,为企业或个人的私益服务。下文将从动力电池的各项参数详细解析动力电池的安全要素。

一、动力电池体系的构成

作为电动轿车的动力来历,或动力来历之一,动力电池体系一般由电芯(Cell)、电池办理体系(BMS)、冷却体系(Coolingsystem)、线束(Harness)、外壳(Housing)、结构件(mechanicalparts)等相关组成构成,如下图所示:

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可以看出,动力电池体系的构成仍是适当杂乱的,既有电芯这类化学物体,也有杂乱的电子电气体系和热办理体系,还有传统的各类机械部件,涉及到的专业品种十分的多,加上恶劣的运转环境,所面对的安全危险也很广泛。

二、动力电池体系所面对的安全危险

动力电池体系所面对的安全危险,首要与其内部部件的特性和外部的运用和运转环境相关,构成了产品安全规划的首要应战。

1)电芯会不会起火爆破?

动力电池体系所选用的电芯,其能量密度十分高,以磷酸铁锂电芯为例,能量密度可达120Wh/kg,换算成焦耳,1千克的磷酸铁锂电芯含有 120×3600焦耳=0.43MJ。那么TNT炸药开释的能量有多少呢?1克TNT炸药可开释4184焦耳的能量,换算下来,1千克的磷酸铁锂电芯包含的能量适当于103克的TNT炸药。

一辆纯电动轿车,其运用的电芯一般重达几百公斤,以100公斤电芯核算,总能量就适当于10公斤TNT炸药。换着是谁,心里都会发毛,这东西会不会不安稳,会不会起火,乃至爆破啊?

2)会不会产生电击事端?

为了提高整车的驱动功率,动力电池的直流输出电压一般都在100V以上,有时高达400V以上,有必定电气知识的人都知道,直流电压超越60V,便是危险电压。

每年,由于电器、电线、电力设备等漏电所形成的电击事端,都会产生许多,也常常见诸媒体。我小的时分就被暴露的220V电线电击过,那种味道永生难忘。那么,人们也有理由疑虑,电动轿车里边的高压带电部件,会不会漏电,并从而形成电击事端?

3)能不能饱尝各种恶劣的环境?

车辆的运转和运用环境十分杂乱,既要饱尝高温高湿的检测,也有高原高寒的摧残,有平整的铺装里边,也有凹凸不平的非铺装路面,既有极端枯燥的区域,也有需求常常涉水的当地。

车辆内行驶进程中,要阅历高低温的循环检测,要阅历滨海的腐蚀性气候,要阅历暴雨洗礼和洪流浸泡,要饱尝各种冲击、振荡、下跌、乃至磕碰和翻滚。那么,在这些客观的环境面前,动力电池体系可以饱尝检测,不产生严峻的安全危险吗?

4)能不能饱尝各种乱用?

当产品销量满足大的时分,产品的运用,总有超越规则极限的状况或一些意外的状况,这是不可避免的。以手机为例,当充电维护失效的时分,手机电池或许由于过充而起火或爆破。假如手机电池被尖锐的金属穿刺,也有或许产生爆破。

那么,电动轿车的动力电池体系可以饱尝相似的乱用检测,不形成安全事端吗?这些乱用的状况,既有人为形成的,也有客观环境形成的。

5)电池办理体系失效了怎么办?

动力电池体系有一套杂乱的办理和操控体系,时刻收集整个动力电池包的各种运转参数,进行核算、确诊、通讯和开关操控。体系越智能化,当其产生毛病时,结果也就越严峻。

举个比如,假如动力电池包内部的某个电芯过热,热办理体系失效,电芯存在热失控的危险,而这个时分的温度传感器坏了怎么办?软件程序不能正常判别并下发堵截指令怎么办?又或许本该履行断开动作的开关,不能正常的断开怎么办?危险是否会延伸,并形成严峻的安全事端?

三、动力电池安全规划的方针

动力电池体系的安全规划,根本上环绕以上说到的内部组件构成和或许产生的安全危险打开,确认合理的方针和结构,辅导详细的产品开发作业。

1)化学安全

电芯产生热失控,或许会产生电解液走漏、起火和焚烧等现象,但其破坏力是远远不能与炸药比较的。炸药爆破时,能量在极短的时刻内开释出来,所以威力巨大,而电芯的热失控,其能量的开释是一个渐进的进程,加上电动轿车的电池包是由许多个电芯串并联组成的,一般仅有1个或几个电芯产生毛病,有满足的预警和处置时刻。

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