一个月之前,上海一辆特斯拉 Model S 突然间 " 发火 ",旁边不少豪车都遭了殃,随后有蔚来 ES8 也因着火上了新闻。
电动车接连发生自燃事件,让消费者关心起电动车的电池安全,电池为何会成了定时炸弹?
天生就易燃易爆炸
由于动力电池本身就自带氧化剂和还原剂,因此一旦保护措施失效或者电芯材料发生异变,就会出现 " 热失控 " 现象,从而发生链式反应,直至电池全部引燃,导致车辆焚毁。
激烈碰撞导致电池变形、多次高功率充放电后电池内部生成锂枝节、电池组密封性下降后被水入侵等都会导致电池短路。
掌握好工艺与材料是基本
要想控制动力电池风险,除了看电芯、封装和电池管理系统三者的工艺水准,其次便是材料好坏。根据实验数据显示,正极材料的含镍量越高,则电芯的能量密度就越大,但热稳定性却越差,如何在能量密度与热稳定性之间取得平衡,是为车企共同面对的难题。
目前国际主流采用镍锰钴或镍钴铝(特斯拉所用)三元聚合物锂电池。原先,三元锂电池材料中镍钴锰三种金属元素的用量比例为 3:3:3,尚能保证电池的安全性,但在续航的要求和体积、重量的限制下,这个比例一步一步地从 5:2:3 迈向 6:2:2 甚至 8:1:1…… 与续航一齐增加的,还有电池的不稳定性。
最关键还为电池系统整体结构
一个好的电池系统结构可以让电池防震、防尘、防火、防水,散热,并有 BMS 电池管理系统对电池包进行热管理,使其维持均衡的热状态,它像电池系统的大脑,时刻监控着电池系统的电压、电量、温度等关键指标,并调控整个电池系统的充、放电状态。
如若遇到部分电池模组温度过高时,调用电池系统的冷却回路乃至整车的空调系统对其进行降温,并及时警告车内乘员,可谓电池热失控的最后屏障。
未来,多途径攻破
当下电池供应商针对电池安全问题,采取多途径改善,有换用复合材料耐热隔膜的,有在电解液中加入阻燃剂的,更有推进 BMS 系统往大数据、智能化方向发展的。就连曾被认为制造难度较大的 NCM811 型锂电池,貌似也已经被部分厂商攻克量产难关,达到规模化生产的水准。
特斯拉背后的松下
特斯拉目前搭载的电池为松下为其定制的 NCA 型圆柱电池,整个电池系统采用分层管理,并在每一层之间设立防火墙和监控板,可根据工作环境电池包的电压、温度等参数来独立监控。
从事故车辆看,还存在 BMS 系统失效、隔断防火墙未能阻挡单个电池的热失控等短板需要加强。
电动车除了续航,还有安全
可以说,电池是目前制约电动车发展的最大因素,续航短、充电比加油慢都是使用上的问题。
与之相比,安全才是最重要的,毕竟谁也不想自己天天开着一颗定时炸弹上路,看着特斯拉自燃的视频,假如车里有人根本没有充足的时间逃生。因此,小编希望电池技术能快速取得突破,安全又耐用的电池能早日问世。