電動(dòng)汽車電池包是否存在安全隱患？

時(shí)間:2019-09-21 14:36來(lái)源:中國(guó)電池聯(lián)盟 作者:龍闕
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      隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，汽車工業(yè)的高速發(fā)展，以及人類物質(zhì)文化生活水平的提高，在汽車電動(dòng)化的今天，我們對(duì)電池的需求量越來(lái)越大，對(duì)電池的性能要求也越來(lái)越高。

       大量的電動(dòng)汽車涌入市場(chǎng)后，每臺(tái)電池包排放的有毒氣體雖然很少，但是電動(dòng)汽車?yán)塾?jì)越來(lái)越多的情況下，最終還是會(huì)對(duì)環(huán)境和大氣造成污染和傷害。
 
       純電動(dòng)汽車電壓和電流等級(jí)都比較高，電池包進(jìn)水會(huì)導(dǎo)致絕緣下降，出現(xiàn)漏電、短路等風(fēng)險(xiǎn)。所以，電氣傷害對(duì)人體和車輛自身的傷害是不容忽視的。
 
       大多數(shù)類型電池在過(guò)充過(guò)放或短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生甲烷、乙炔、氧氣、氟化氫等氣體，揮發(fā)到大氣中就會(huì)對(duì)生物和環(huán)境造成污染。
 
       其中，氟化氫是一種一元弱酸，吸入后溶水對(duì)人體有害。甲烷、乙炔、氫氣都是可燃?xì)怏w，氧氣是助燃劑，在封閉的空間內(nèi)混合氣體的比例達(dá)到一定條件時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸，從而引起整個(gè)車輛的劇烈爆炸或燃燒。
 
       目前，運(yùn)用到電動(dòng)汽車上的儲(chǔ)能電池主要為鎳氫電池和鋰離子電池。車用電池包大多采用風(fēng)、水與自然冷卻等方式，在殼體密封防水防塵等級(jí)上做得不是很理想，風(fēng)冷的電池包基本不具備防水功能。
 
       由于過(guò)充過(guò)放、電池老化所產(chǎn)生的氣體在電池包內(nèi)聚集，車輛發(fā)生碰撞或電池發(fā)生短路時(shí)，就會(huì)造成爆炸或爆燃。
 
       電池包屬于電動(dòng)汽車的動(dòng)力基礎(chǔ)，影響著整個(gè)電動(dòng)汽車的整體性能以及安全性。目前業(yè)內(nèi)電池包主要分為兩大類型，一是集成電池箱，二是整車與電池兼容結(jié)構(gòu)。
 
       集成電池箱這種電池包根據(jù)電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)量體裁衣，將兩者設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，在結(jié)構(gòu)和空間上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化配置，還將電池的各種性能監(jiān)控與管理功能設(shè)置在電動(dòng)汽車操作界面。
 
       整車與電池兼容結(jié)構(gòu)電池包不考慮電動(dòng)汽車空間安置問(wèn)題，而是將電動(dòng)汽車的某些結(jié)構(gòu)部分直接設(shè)計(jì)成電池。
 
       大多數(shù)電池包由箱體、電池模組、連接電纜 控制模塊、接插件及透氣閥等組成。電芯在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生微量氣體，過(guò)充或過(guò)放時(shí)會(huì)加劇。
 
       電池包密封等級(jí)要求苛刻，密封成本較高，雖然在做檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)防護(hù)等級(jí)可以達(dá)到IP67標(biāo)準(zhǔn)，但是不能保證日積月累、四季交換長(zhǎng)期的硬件疲勞帶來(lái)的防護(hù)等級(jí)下降的可能。
 
       電動(dòng)汽車電池包系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量滿足以下幾點(diǎn)要求：
 
       首先，電池包系統(tǒng)安全性必須要高，整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要滿足一定的抗沖擊能力，這樣在遭受外力作用的時(shí)候才能不被破壞。
 
       其次，務(wù)必保障每個(gè)電池之間的單體隔離狀態(tài)，當(dāng)遇到突發(fā)狀況時(shí)，能及時(shí)切斷與電池組之間的聯(lián)系，這樣既能自保也能保證不會(huì)因自身的問(wèn)題而影響整個(gè)電池組。
 
       再次，還應(yīng)具備一定的溫度處理功能，科學(xué)研究表明電池的最佳工作溫度在10℃至5℃范圍內(nèi)，為了保證電池組能擁有一個(gè)良好的工作環(huán)境，應(yīng)在電池包中增設(shè)溫度控制功能。
 
       此外，還應(yīng)具備靈活的組合功能，電池包內(nèi)的電池都是通過(guò)并聯(lián)或者串聯(lián)的方式進(jìn)行組合，這些組合的方式與電池包的安全性、運(yùn)行情況，以及穩(wěn)定性有著密切關(guān)系，必須確保組合方式的靈活性。
 
       最后，要盡量保證安裝便利，目前電池包多半根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)專門設(shè)計(jì)，這些都不利于電池包的通用性發(fā)展，所以必須對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。
 
       在電池包設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照以下幾步展開：
 
       首先，針對(duì)具體的某一類型電池，應(yīng)當(dāng)能根據(jù)其尺寸獲取大量的基礎(chǔ)信息，例如電池連接件、電池信息采集件以及電池外部保護(hù)件等詳細(xì)的參數(shù)和信息。
 
       其次，要綜合考慮電池的連接方式，盡量保證最小結(jié)構(gòu)能滿足電池的連接問(wèn)題，確保最小空間能源特性能夠最優(yōu)發(fā)揮。
 
       此外，電池包與電池管理系統(tǒng)應(yīng)融合為一體，這樣更加有利于電池的高度集成化發(fā)展。
 
       最后，電池包應(yīng)當(dāng)具備良好的散熱和加熱專用端口，這樣更加有利于電池包的信息檢測(cè)和電池保護(hù)。
 
       盡管目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)技術(shù)在不斷進(jìn)步，但和日韓一流企業(yè)比，還存在一定差距。此外，隨著補(bǔ)貼完全退出的時(shí)間越來(lái)越近，以及日韓電池企業(yè)的卷土重來(lái)，我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)也將面臨新的沖擊。 
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電動(dòng)汽車 電池包
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