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你还在担心电池起火爆炸吗?

大家车言论

大家车言论

1个月前

国庆长假回来,很多自驾出游的新能源车主或者正考虑买电动车的人,都会对电动车的续航里程和充电方面的问题有更多的关注和思考。但实际上,对任何一家主机厂或者电池供应商来讲,提升续航能力(能量密度)和快充能力的前提,是确保电池自身的安全性。

 所以像比亚迪的刀片电池,广汽埃安的弹匣电池、长城汽车的大禹电池,以及其他主机厂的各种电池安全技术也就随之应运而生了。这些也理所当然成为了各个车企宣传推广的最佳素材。

 

不过我这次并不打算“键盘“地去给这些电池技术分个高下,而是希望通过介绍和归纳一下目前这些最新的电池技术,让大家对电动车的安全性有多一些了解,少一份担忧。

在介绍这些技术之前,我觉得有必要先让大家了解一下我们常说的电池包到底是指什么。

简单来讲,一个完整的电池包(Pack),是由若干个电池模组构成,而每个电池模组(Module)之中,都装入了若干个电芯(cell)。

打个不恰当的比喻,他们之间这三层结构关系就像一个学校的教学楼。这个教学楼就是电池包,里面每个课室就是一个模组,而课室里的学生,就是电芯。当然了,电池包里面的电芯和模组,都是通过导线串联或者并联在一起,从而成为一个整体。

一般来说,像宁德时代、LG化学、国轩高科、亿纬锂能、中航锂电等这些比较出名的电池厂商,他们主要是按照主机厂的需求,生产不同配方和类型的三元锂和磷酸铁锂电芯,而像特斯拉、大众、蔚来等厂商,就会在自己的工厂里,把这些电芯组装成模组,再放入电池壳体之中,成为真正的电池包。

 

所以在提升电池安全性方面,电池厂商侧重于在电芯的各种原材料、生产工艺、配方以及质量一致性等“化学”层面下功夫;而主机厂则在模组设计、壳体结构、BMS电池管理系统以及冷却系统等“物理”方面花心思。

所以说,动力电池的安全性是一个系统工程。主要的手段无非两个,首先尽量让单个电芯不要“发热”,其次是即使“发热”了,也要尽快降温,并且不要把热量传递蔓延到其他电芯和模组上,避免造成越来越多电芯受损发热,造成电池包整体的“热失控”。

 

这就等于既要让学校里每个小朋友都端正学习态度提高自身素质,让每个人都安静听课,不开小差不搞小动作。而万一有个别小朋友开始想捣乱,又要能立马通过各种“手段”将他控制起来,不要让他影响到附近的其他小朋友,更不能影响到其他课室里的同学。

花了这么长的篇幅,做了这么多铺垫,让大家明白了这个逻辑之后,那后面提到的各种解决方案,就十分容易理解了。

 

比亚迪刀片电池的解决方案,磷酸铁锂本身的稳定性就比三元锂要低,而结构上直接取消了模组,直接把电芯做成扁平条形的“刀片”形状,既能作为电池包结构的一部分承受一定的作用力,增加电池包能量密度的同时,也能减少发热量,增加散热面积。

 

广汽埃安的弹匣电池,除了在正极材料和电解液等原材料方面做优化之外,顾名思义,解决的思路就是把各个电芯之间用隔热材料分隔开,变成一个个小的“匣子”。当侦测到电芯电压或温度等出现异常时,也能阻止热量传到其他电芯上,并自动启动电池速冷降温系统为电池降温,实现不起火不爆炸。

长城的大禹电池,顾名思义就是用大禹治水的思路,不仅仅是阻隔,而是更侧重于对热量的疏导。除了在模组外面覆盖隔热材料之外,更在模组和壳体之间预留出高温气体的“疏散通道”,让那些高温气体按照预定路径,通过泄压阀排出电池包外部。再结合冷却系统对模组进行降温,同时避免氧气进入电池包内。没有氧气自然就不会起火燃烧,迅速排出高压气体自然就不会爆炸。

 其实除了埃安和长城之外,蔚来、极氪、上汽、赛力斯等也是采用类似的解决思路。相对比较特殊的,还有岚图汽车。

前段时间岚图汽车发布了“琥珀”和“云母”电池安全技术,分别针对纯电动和增程式两种电池包。其中比较有意思的是“琥珀”电池,由于岚图是采用类似特斯拉那样的圆柱形2170电芯。所以“琥珀” 电池技术的最大特点,就是用特殊的有机硅复合材料,像琥珀那样把圆柱形电芯给包裹,实现隔热阻燃的目的。

 

虽然目前并不是所有的电动车品牌都有单独命名的一套电池安全技术,但在技术思路方面,大多都是殊途同归,既要让车辆和电池包有更强的“防撞”能力,能经受各种极端的外力撞击,也要在电池包内部集成更好的隔热材料、冷却系统和监测系统,尽力避免热扩散和热失控。

概括起来就是一句话,只要电芯温度降下去,并且热量不扩散,那就一切都好办。当越来越多电动车品牌往这个方向努力之后,大家就可以更加安心的使用电动车了。至于是不是真的可以做到某些品牌所宣传的“100%%”,就只能让事实来说话了,毕竟关系到生命安全,希望他们都不要被现实打脸吧。


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