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电动汽车电池包是否存在安全隐患?

   日期:2019-09-23     来源:电池联盟    浏览:4817    评论:0    
摘要:目前,运用到电动汽车上的储能电池主要为镍氢电池和锂离子电池。车用电池包大多采用风、水与自然冷却等方式,在壳体密封防水防尘等级上做得不是很理想,风冷的电池包基本不具备防水功能。

(来源:微信公众号“电池联盟” ID:龙阙 作者:龙阙)

电池过充、过放、老化所产生的气体在电池包内聚集,车辆发生碰撞或电池发生短路时,会造成爆炸或自燃。

随着科学技术的进步,汽车工业的高速发展,以及人类物质文化生活水平的提高,在汽车电动化的今天,我们对电池的需求量越来越大,对电池的性能要求也越来越高。

大量的电动汽车涌入市场后,每台电池包排放的有毒气体虽然很少,但是电动汽车累计越来越多的情况下,最终还是会对环境和大气造成污染和伤害。

纯电动汽车电压和电流等级都比较高,电池包进水会导致绝缘下降,出现漏电、短路等风险。所以,电气伤害对人体和车辆自身的伤害是不容忽视的。

大多数类型电池在过充过放或短路时会产生甲烷、乙炔、氧气、氟化氢等气体,挥发到大气中就会对生物和环境造成污染。

其中,氟化氢是一种一元弱酸,吸入后溶水对人体有害。甲烷、乙炔、氢气都是可燃气体,氧气是助燃剂,在封闭的空间内混合气体的比例达到一定条件时就会发生爆炸,从而引起整个车辆的剧烈爆炸或燃烧。

目前,运用到电动汽车上的储能电池主要为镍氢电池和锂离子电池。车用电池包大多采用风、水与自然冷却等方式,在壳体密封防水防尘等级上做得不是很理想,风冷的电池包基本不具备防水功能。

由于过充过放、电池老化所产生的气体在电池包内聚集,车辆发生碰撞或电池发生短路时,就会造成爆炸或爆燃。

电池包属于电动汽车的动力基础,影响着整个电动汽车的整体性能以及安全性。目前业内电池包主要分为两大类型,一是集成电池箱,二是整车与电池兼容结构。

集成电池箱这种电池包根据电动汽车的结构量体裁衣,将两者设计成一个整体,在结构和空间上实现最优化配置,还将电池的各种性能监控与管理功能设置在电动汽车操作界面。

整车与电池兼容结构电池包不考虑电动汽车空间安置问题,而是将电动汽车的某些结构部分直接设计成电池。

大多数电池包由箱体、电池模组、连接电缆控制模块、接插件及透气阀等组成。电芯在工作时会产生微量气体,过充或过放时会加剧。

电池包密封等级要求苛刻,密封成本较高,虽然在做检测试验时防护等级可以达到IP67标准,但是不能保证日积月累、四季交换长期的硬件疲劳带来的防护等级下降的可能。

电动汽车电池包系统在设计时,应尽量满足以下几点要求:

首先,电池包系统安全性必须要高,整体的结构强度要满足一定的抗冲击能力,这样在遭受外力作用的时候才能不被破坏。

其次,务必保障每个电池之间的单体隔离状态,当遇到突发状况时,能及时切断与电池组之间的联系,这样既能自保也能保证不会因自身的问题而影响整个电池组。

再次,还应具备一定的温度处理功能,科学研究表明电池的最佳工作温度在10℃至5℃范围内,为了保证电池组能拥有一个良好的工作环境,应在电池包中增设温度控制功能。

此外,还应具备灵活的组合功能,电池包内的电池都是通过并联或者串联的方式进行组合,这些组合的方式与电池包的安全性、运行情况,以及稳定性有着密切关系,必须确保组合方式的灵活性。

最后,要尽量保证安装便利,目前电池包多半根据汽车结构专门设计,这些都不利于电池包的通用性发展,所以必须对其结构进行优化。

在电池包设计时应按照以下几步展开:

首先,针对具体的某一类型电池,应当能根据其尺寸获取大量的基础信息,例如电池连接件、电池信息采集件以及电池外部保护件等详细的参数和信息。

其次,要综合考虑电池的连接方式,尽量保证最小结构能满足电池的连接问题,确保最小空间能源特性能够最优发挥。

此外,电池包与电池管理系统应融合为一体,这样更加有利于电池的高度集成化发展。

最后,电池包应当具备良好的散热和加热专用端口,这样更加有利于电池包的信息检测和电池保护。

尽管目前国内动力电池企业技术在不断进步,但和日韩一流企业比,还存在一定差距。此外,随着补贴完全退出的时间越来越近,以及日韩电池企业的卷土重来,我国电池产业也将面临新的冲击。 
 

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