电池热失控的预防

2023-06-21  本文已影响0人  水若蓝

电池热失控对于新能源汽车来讲是个很致命的因素,困难点在于电池自身,电池热失控一旦发生几乎没有任何方式可以直接解决,这也就导致引发的事故越来越多;而越来越频发的事故安全,需要从现象和本质上都得到控制才能最大程度保护人身安全。

2020年新能汽车自燃部分统计

2022年上半年有报道的新能源汽车自燃事件涉及品牌分别有比亚迪、特斯拉、理想、小鹏、埃安、力帆、哪吒、北汽、岚图等等,具体排名如下:第一名:比亚迪(自燃事件18起);第二名:特斯拉(自燃事件4起);第三名:理想、小鹏、力帆(自燃事件3起,并列第三名)

2022年上半年统计部分数据

事实上,消费者对于由于电池热失控导致的汽车自然爆炸等现象高度关注,而新闻媒体等也都不会放过这波流量的机会,这就给了电池厂商很大的压力,汽车这个产品好不好,更大的程度绑定在了电池上面。所以:

(1)电池质量是根本性的问题,对于电池的监测监控并没有做到事情的严格质量控制;

(2)随着新能源汽车总量的提升,安全的电池防范已经上升到了人身可能严重受影响的程度;

尽管宁德时代和比亚迪都在标榜自身电池的安全性,但在应用的车型上发生热失控导致的车辆失事也并非没有;

而针对此,都采取了何种安全防护手段;

(1)从立法层面,法律法规上制定安全逃生时间;

为落实《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》《汽车产业中长期发展规划》等要求,结合新能源汽车产业发展实际和技术进步需要,工业和信息化于2016年启动电动汽车安全三项强标制定工作。三项强标以我国原有推荐性国家标准为基础,与我国牵头制定的联合国电动汽车安全全球技术法规(UN GTR 20)全面接轨,进一步提高和优化了对电动汽车整车和动力电池产品的安全技术要求。其中:

《电动汽车安全要求》主要规定了电动汽车的电气安全和功能安全要求,增加了电池系统热事件报警信号要求,能够第一时间给驾乘人员安全提醒;强化了整车防水、绝缘电阻及监控要求,以降低车辆在正常使用、涉水等情况下的安全风险;优化了绝缘电阻、电容耦合等试验方法,以提高试验检测精度,保障整车高压电安全。

《电动客车安全要求》针对电动客车载客人数多、电池容量大、驱动功率高等特点,在《电动汽车安全要求》标准基础上,对电动客车电池仓部位碰撞、充电系统、整车防水试验条件及要求等提出了更为严格的安全要求,增加了高压部件阻燃要求和电池系统最小管理单元热失控考核要求,进一步提升电动客车火灾事故风险防范能力。

《电动汽车用动力蓄电池安全要求》在优化电池单体、模组安全要求的同时,重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求,试验项目涵盖系统热扩散、外部火烧、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、过温过充等。特别是标准增加了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。

(2)建立健全bms系统预警机制,提前联控危险;

NXP电池管理系统进化

电池管理系统与电池的热失控探测是两个不同的反向,早期的电池管理系统主要针对电池电压、电流的变化进行探测,以及温度的变化可能导致的问题,将不同电池的信息进行搜集和判断,比如特斯拉的主动均衡,就是用来将电量均衡以免造成电池的风险;而电池的热失控探测则更关注电池的化学反应,或者化学反应引起的相关变化,但是如果将电池热失控通过信息传输的方式可以直接与BMS系统连接,对于信号的实时性和准确性要求甚高,也是bms系统着力发展的一个方向。

(3)采用专用的锂电池探测模块,进行锂电池自身防护;

基于压力、CO2和H2传感器对单电池热失控的检测

目前市面主要基于气体和压力的检测模块比较多,在火焰未能发生前,能够根据气体的浓度变化值判断电池热失控发生后的状态,根据不同的气体泄漏量进行提前预警;

而由于不同厂家制造的电池配比不同,也就导致不同的气体释放和压力变化,因此需要根据电池的本体来进行特定的算法判断,也就形成了当前不同电池厂家的安全热失控防护模块;

(4)电池本体增加热失控发生时候的泄压排气等防护手段,减少燃烧可能性;

由于电池热失控的瞬间会产生大量的热量,伴随气体的泄露和燃烧,而能够直接处理的手段就包括将热量传导出去,抑制燃烧的可能性,包括切断燃烧源头,阻止氧气的进入,由于容积空间的有限性将气体泄放都手段。

上一篇下一篇

猜你喜欢

热点阅读