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动力电池的安全是如何保障的

[2019/02/02 04:45:45]
电动汽车行业在高速发展过程中同样也伴随着很多问题的出现,其中最令人糟心的就是安全问题的频发,极大地打击了人们对于新能源汽车的信心。针对这些问题广电计量莫工带大家了解当前新能源车企在这方面都做出了什么努力。

第一,新能源车企对于电芯的安全首先会从材质开刀,目前,磷酸铁锂和钛酸锂的化学性质还是比较稳定的,因而比较安全。其次,有些车企会选择能量密度相对较高的三元、锰酸锂、钴酸锂电芯。然而这些电芯的热稳定性比较差,所以采用的电芯材质应从工作环境来优先考虑。

第二,电池包是由隔膜来进行包覆的,若车企选择耐高温的隔膜则可以提高收缩温度从而提高电芯失效的门槛。其次我们需要讲一下不同的封装形式对电芯的影响。其中一种封装电芯叫做软包电芯,包覆材料采用铝塑膜,采用热熔的工艺对其进行密封。但是相对其他封装形式这种封装强度低,虽能控制爆炸风险,但无法控制破口位置。

第三,要说说电池包对短路的保护,这就需要提一个名词:极耳。顾名思义,极耳设计在电芯的两级位置,当电路发生短路时,极耳的温度会急剧升高,通常正极采用铝,负极采用铜。此时利用正负极极耳的熔点不同这个特点从而实现电路保护。

第四,方壳电芯采用普遍厚度为0.6mm的铝合金封装,通过对结构的设计来实现对电芯的保护。外电路发生短路时由极耳护航,内电路短路时则有外壳上的OSD反转片通过翻转与负极短路从而使熔断器短路。但是很多磷酸铁锂电芯外壳都无此结构。

第五,电芯顶部有防爆阀,当电池内部压力发生变化时,先变形断电,若继续增加则会被打开,避免爆炸。虽能实现定向爆破,但这种设计的弊端是成本高,设计复杂。

第六,在实际应用中一般都是以模组的形式存在的,在设计的时候出于安全考虑会在电芯中加隔热垫以及缓冲泡棉来保护。采样线方面若采用FPCB或PCB设计的采样电路会在电路间添加熔断器。有的厂家会直接用铝丝来连接电路顺便用来做熔断器使用。

第七,系统级别的安全普遍采用主回路熔断设计,BMS防护等,具体的就不多做阐述。

第八,对于BMS以及电池包检测,主要的标准是QC/T897以及GB/T 31467 。
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