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電動汽車電池包是否存在安全隱患？

時間:2019-09-21 14:36來源:中國電池聯(lián)盟 作者:龍闕
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      隨著科學(xué)技術(shù)的進步，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，在汽車電動化的今天，我們對電池的需求量越來越大，對電池的性能要求也越來越高。

       大量的電動汽車涌入市場后，每臺電池包排放的有毒氣體雖然很少，但是電動汽車累計越來越多的情況下，最終還是會對環(huán)境和大氣造成污染和傷害。
 
       純電動汽車電壓和電流等級都比較高，電池包進水會導(dǎo)致絕緣下降，出現(xiàn)漏電、短路等風(fēng)險。所以，電氣傷害對人體和車輛自身的傷害是不容忽視的。
 
       大多數(shù)類型電池在過充過放或短路時會產(chǎn)生甲烷、乙炔、氧氣、氟化氫等氣體，揮發(fā)到大氣中就會對生物和環(huán)境造成污染。
 
       其中，氟化氫是一種一元弱酸，吸入后溶水對人體有害。甲烷、乙炔、氫氣都是可燃氣體，氧氣是助燃劑，在封閉的空間內(nèi)混合氣體的比例達到一定條件時就會發(fā)生爆炸，從而引起整個車輛的劇烈爆炸或燃燒。
 
       目前，運用到電動汽車上的儲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。
 
       由于過充過放、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，就會造成爆炸或爆燃。
 
       電池包屬于電動汽車的動力基礎(chǔ)，影響著整個電動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)電動汽車的結(jié)構(gòu)量體裁衣，將兩者設(shè)計成一個整體，在結(jié)構(gòu)和空間上實現(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)電池包不考慮電動汽車空間安置問題，而是將電動汽車的某些結(jié)構(gòu)部分直接設(shè)計成電池。
 
       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。電芯在工作時會產(chǎn)生微量氣體，過充或過放時會加劇。
 
       電池包密封等級要求苛刻，密封成本較高，雖然在做檢測試驗時防護等級可以達到IP67標(biāo)準，但是不能保證日積月累、四季交換長期的硬件疲勞帶來的防護等級下降的可能。
 
       電動汽車電池包系統(tǒng)在設(shè)計時，應(yīng)盡量滿足以下幾點要求：
 
       首先，電池包系統(tǒng)安全性必須要高，整體的結(jié)構(gòu)強度要滿足一定的抗沖擊能力，這樣在遭受外力作用的時候才能不被破壞。
 
       其次，務(wù)必保障每個電池之間的單體隔離狀態(tài)，當(dāng)遇到突發(fā)狀況時，能及時切斷與電池組之間的聯(lián)系，這樣既能自保也能保證不會因自身的問題而影響整個電池組。
 
       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)的電池都是通過并聯(lián)或者串聯(lián)的方式進行組合，這些組合的方式與電池包的安全性、運行情況，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，這些都不利于電池包的通用性發(fā)展，所以必須對其結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。
 
       在電池包設(shè)計時應(yīng)按照以下幾步展開：
 
       首先，針對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件等詳細的參數(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和電池保護。
 
       盡管目前國內(nèi)動力電池企業(yè)技術(shù)在不斷進步，但和日韓一流企業(yè)比，還存在一定差距。此外，隨著補貼完全退出的時間越來越近，以及日韓電池企業(yè)的卷土重來，我國電池產(chǎn)業(yè)也將面臨新的沖擊。 
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電動汽車 電池包
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