如何保证电池安全应用
如何保证电池安全应用
新能源车的接二连三火灾事故视频让消费者非常紧张，新能源车的车主担心自己的车容易起火，其他车主害怕新能源车起火，不敢将车停在附近，那么新能源汽车电池安全吗？不同形式的新能源车如何保证电池的动力电池？
普通三元锂电池形式
目前，新能源乘用车主要采用三元锂电池，而传统的磷酸铁锂电池主要是商用车和一些低端微型车（不讨论最新的磷酸铁锂叶片电池）。
请阅读上表：
1、硬壳电池（方形电池）最大的优点是安全，毕竟铝合金/不锈钢外壳又硬又厚，连连针刺试验的钢针都穿不进去，但硬壳电池的整体封装能量密度一般不高，而且过大的重量是用来保护电池本身的。这是大多数主流新能源车企业的选择。
2、我们已经看到了软包电池的主体，他是许多数码产品的电池，软包细胞较轻，单个细胞的稠度很好，问题是，在加入温控系统后，重量轻的优势不大。目前主要用于通用汽车爱驰、未来派等汽车企业。
3、圆柱芯是应用最广泛的，具有良好的散热和高能量密度。此外，还有许多圆柱形芯的供应商，中日美韩拥有成熟的圆柱芯制造企业，最著名的圆柱芯汽车企业是特斯拉。
●电池锂离子的安全性
锂离子电池的主要安全性问题是燃烧甚至爆炸，这些问题的根源在于电池内部的热失控。
电池的最佳工作温度范围一般为25℃左右，即使车辆静止不动，蓄电池也不会完全断电，电池管理系统会根据情况自动调整动力电池的输出功率。当电池包受到不可控制的外力影响或内部短路时，磁芯本身将继续加热，如果不能及时将热量控制在一个合理的温度下，就会引起由内而外的燃烧。由于锂电池本身含有氧化剂，传统的用干粉或泡沫灭火器分离氧气的方法完全没有用处，他只能用大量的水冷却自己。。
热失控源可分为三类：
1、电芯受外力挤压；
2、铁芯短路；
3、电池管理系统（BMS）失控。
很容易解决核心不受外力挤压的问题，只要在车体和电池包外层设计一个有效的防护结构，当车辆碰撞时，所有的冲击都能在一定程度上被抵抗或减轻，使核心不受外力挤压。
动力电池一般安装在客舱下面，原结构的汽车能够有效地缓冲和保护前后碰撞，有些型号甚至有额外的加固。例如，梅赛德斯-奔驰的首款纯电动汽车EQC在车头设计了由多个钢管组成的安全笼结构。
当从侧面面对冲击时，除了依靠汽车的B柱和车身骨架作为缓冲外，电池包壳体的两侧还将额外设计类似于防撞梁的吸能结构，能够抵抗对电池包车身的冲击。仅仅处理外部冲击是不够的，内部也需要一个框架来固定，即使冲击力已经传递到内部，也能保证电芯有足够的“生存空间”。
以蔚到70kWh的电池包为例，采用PHEV2大小、容量为50Ah的VDA方格单元，4P96S单元的排列方式为96个单元为一个模块，4个模块由蔚到电池包组成，共有384个正方形单元，每个电池模块配备3个电池温度传感器。
对于纯电动汽车来说，恒温液冷系统是非常重要的，采用蔚系统将铝液冷却板放置在模块下方，在模块与液冷却板之间加一层导热垫，并在液冷板与外壳底部之间铺设隔热保温材料，进一步保证恒温和整个电池系统的安全。在工作过程中，电芯的温度被传递到模块与冷板接触的底部，然后通过导热垫传递到液体冷板，液体冷板的外壁将热量传递给冷却液，当电池温度过低时，也可以反向加热电池。
通用电气的别克VELITE6使用软包电池，电池片软包垂直排列，就像扑克牌。两个软包电池、一个冷却板、一个模块框架和一块隔热泡沫形成一个完整的“MINI堆垛单元”，而电池模块组件由26“MINI堆垛单元”组成。此外，冷却液还可以被线圈加热，以提高电池的温度，即使在极冷的环境中，他也能确保电池处于最适宜工作温度。
虽然软包电池的电池一致性比硬壳电池稍差，但良好的电池热管理系统可以解决这一问题。现在我们必须提到特斯拉，由数千个21700锂电池组成的电池包具有超高的能量密度和较强的散热能力，但单个电池太多导致一致性差，这对电池热管理系统是一个很大的挑战，但这就是特斯拉的强度。
在电池包的特斯拉中，所有的圆柱形电池都被充满水的导热铝管乙二醇包围，铝管外有一层橙色绝缘带，更大的散热面积和强大的电池热管理系统，使得特斯拉在实际车辆中很少因电池过热而出现问题。
过充是使用锂电池数据包方法时最有害的不当行为之一。由于锂的过度嵌入，锂枝晶会在阳极表面生长，有刺穿SEI薄膜的危险。其次，锂的过度脱粘还将导致阴极结构因和氧热的释放（NCA阴极氧的释放）而崩溃，加速电解液的分解，产生大量气体。随着内部压力的增加，排气阀打开，蓄电池开始排气。电芯中的活性物质一旦与空气接触，就会发生剧烈反应，释放大量热量，导致锂电池燃烧起火。
因此一个好的电池热管理系统还将设置最高和最低的电池SOC，并实时监控每个电池和模块的功率和温度，以避免过充和过放电，抑制热失控。一些配备大容量电池的中高端车型也会选择隐藏部分电量，比如奥迪E-Tron容量为95kWh的电池包，但为了保证充电效率和电池寿命，普通情况下的可用容量只有83.6kWh。