新能源電池的安全性能如何保障?
新能源電池的安全性能保障主要從以下幾個方面著手。
首先,從電池類型來看,常見的三元鋰電池有硬殼電芯、軟包電芯和圓柱電芯。硬殼電芯安全但整包能量密度不高;軟包電芯重量輕,單體電芯一致性好,加溫控系統(tǒng)后輕量化優(yōu)勢不明顯;圓柱電芯散熱好,能量密度高,供應商眾多。
在電池安全方面,鋰離子電池的主要安全問題是燃燒甚至爆炸,根源在于內(nèi)部熱失控。熱失控的源頭有電芯受外力擠壓、電芯內(nèi)部短路、電池管理系統(tǒng)失控。
要避免電芯受外力擠壓,需在車體和電池包外層設計有效防護結(jié)構(gòu),像奔馳EQC就在車頭設計安全籠結(jié)構(gòu)。面對側(cè)向沖擊,除依靠車身框架緩沖,電池包兩側(cè)還應有吸能結(jié)構(gòu),內(nèi)部也要有框架固定電芯。
電池熱管理系統(tǒng)很重要,比如蔚來70kWh電池包采用液冷恒溫系統(tǒng),通用別克VELITE6的軟包電池通過特殊結(jié)構(gòu)和加熱方式確保溫度適宜,特斯拉電池包則通過環(huán)繞電芯的導熱鋁管和強大的熱管理系統(tǒng)解決散熱問題。
而且,好的電池熱管理系統(tǒng)要設置最高和最低電池SOC,實時監(jiān)測電量、溫度等,避免過充過放。
我國已出臺電動汽車首批強制性標準,如《電動汽車用動力蓄電池安全要求》增加了電池系統(tǒng)熱擴散試驗,要求電池單體熱失控后,電池系統(tǒng)5分鐘內(nèi)不起火不爆炸。
此外,工信部等多部門聯(lián)合發(fā)布指導意見,提高動力電池在多種異常狀態(tài)下的安全防護能力,鼓勵研究應用熱失控監(jiān)測預警和抑制滅火措施。
未來,隨著技術進步和規(guī)范要求,新能源電池的安全性能將不斷提升。
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