○解決方案一:優(yōu)化電芯結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品素質(zhì)
這也是為什么車企都在追逐頭部電池企業(yè),,都選擇使用它們的電芯,因?yàn)檫@類電池制造商的良品率、穩(wěn)定性和一致性相對較高,。此外,,針對鋰電池內(nèi)部電解液的易燃性,,一些電池廠商還會(huì)增加一些不易燃燒的電解質(zhì)涂層,比如陶瓷涂層,,目的就是為了延長電池?zé)崾Э氐臅r(shí)間,。
○解決方案二:選擇合適的封包形式、模組
除了材料選擇關(guān)系到電池的安全性,,它的封裝形式對安全性起到至關(guān)重要的作用,。目前我們主流的電池包裝方式以外殼形狀分為圓柱型、方殼型,、軟包型三種,。
早期的特斯拉Model S配備了7000節(jié)單體電芯,一個(gè)電池都不好控制,,大量電池?zé)o疑會(huì)增加安全防控技術(shù)的負(fù)擔(dān),。目前主流的車企也逐漸“拋棄”了圓柱型動(dòng)力電池。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)數(shù)據(jù)顯示2017年我國新能源汽車圓柱動(dòng)力電池裝機(jī)總電量約12.57GWh,,2018年裝機(jī)總電量減少到7.11GWh,,到2019年圓柱電池裝機(jī)量不足5GWh。
電體電芯的安全需要把控,,電池模組甚至是整個(gè)電池包的排布也非常講究,,電池包內(nèi)部的線束、殼體都容易造成電池包的短路,。
除了電池內(nèi),、外的短路,引起電池“熱失控”的另一個(gè)誘因就是電氣濫用,,這里指的是過充,、過放電、低溫下大電流充電等,這些都會(huì)增加電池“熱失控”的風(fēng)險(xiǎn),。
過度充電會(huì)導(dǎo)致過多鋰離子嵌入負(fù)極無法脫嵌,,若過度放電,會(huì)導(dǎo)致負(fù)極層級(jí)結(jié)構(gòu)崩塌,,使鋰離子無法再嵌入其中,,久而久之產(chǎn)生的結(jié)果就是電池容量降低、壽命縮短,,而且過充還加劇鋰枝晶的成長,。
○解決方案一:電路保護(hù)、配備大管家
電池管理系統(tǒng)包括電池傳感器和電池溫控系統(tǒng),,電池傳感器負(fù)責(zé)監(jiān)控每個(gè)電芯的電壓和溫度,,確保電池包內(nèi)的平衡,不會(huì)出現(xiàn)某個(gè)單體電池過充,、另一個(gè)又充不滿,。且一旦發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象,,系統(tǒng)能夠及時(shí)上報(bào)到車輛電腦內(nèi),,并發(fā)出警報(bào),以便駕乘人員有足夠的時(shí)間做出判斷,。
○解決方案二:強(qiáng)制鎖電
一些車企會(huì)提供車輛充電上限可調(diào)節(jié),,用戶可設(shè)定每次充電的上限,并通過用戶手冊對車主進(jìn)行教育,,充到80%以上即可,。快速充電時(shí),,電量達(dá)到80%以上,,電流會(huì)下降也可以看作是保護(hù)電池過充的方法之一,選擇上述哪種方法來保護(hù)電池健康是每個(gè)汽車廠商不同策略的選擇,,隨著人們對電動(dòng)車安全問題越來越關(guān)注,,電池保護(hù)也逐漸成為了更多汽車廠商研究的課題。
機(jī)械濫用是由于外力的作用,,鋰電池單體,、電池組發(fā)生變形,導(dǎo)致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內(nèi)部短路,,易燃電解質(zhì)泄漏最終引發(fā)起火,。這個(gè)誘因很好理解,不用說那么多理論來解釋了,,也因?yàn)槿绱�,,它的解決方案也比較直接,,一則是防,另一則是隔,。
○解決方案一:提高抗擊打能力
○解決方案二:避免殃及池魚
防,,是保護(hù)電池不受外力沖擊的第一層關(guān)卡,不過一旦發(fā)生了熱失控或者電池包內(nèi)一個(gè)電芯出現(xiàn)了過熱現(xiàn)象,,那就需要第二道關(guān)卡來保護(hù)安全了,,那就是隔,。
總體來說,,無論是增加電池包內(nèi)的隔離材料還是增加隔離空間都會(huì)造成電池包增重、降低電池包內(nèi)容量,,都會(huì)影響到整車的續(xù)航里程,,也正因如此,一些車企也會(huì)為了追求更高的續(xù)航里程而走更加激進(jìn)的路線,,放棄這部分設(shè)計(jì),。
全文總結(jié):
我們知道了鋰電池危險(xiǎn)的源頭來自“熱失控”,而導(dǎo)致“熱失控”的誘因不僅來自電池原材料,,還和電芯生產(chǎn)工藝,、模組設(shè)計(jì)甚至與電池包內(nèi)電池管理系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)息息相關(guān),,所以要討論動(dòng)力電池安全與否,,也不能單單從它是三元鋰還是磷酸鐵鋰這么片面的角度去討論,而是要看電池包整體甚至是車輛整體的設(shè)計(jì),。反過來說,,車企想要選擇能量密度更高的高鎳三元鋰電池,就要有更為系統(tǒng)性的規(guī)劃和更為出色的電池管理系統(tǒng),,來平衡它的不穩(wěn)定性,。(文/圖 汽車之家 姜田雙)
下期預(yù)告:
這兩期我們從歷史和原理上解決了一個(gè)問題,“鋰電池為什么不安全”,,下面一期我們將重點(diǎn)圍繞我國純電動(dòng)車電池安全的現(xiàn)狀,,看看目前困擾我們的電池安全問題都有哪些?國家有沒有什么相關(guān)的法規(guī),、標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范純電動(dòng)車的安全問題,,而我們的車企和電池廠商為了安全問題都做了些什么?
好評(píng)理由:
差評(píng)理由: