定制热线: 400-678-3556

行业资讯

什么是动力电池?动力电池有哪些安全隐患?

来源:宝鄂实业    2019-04-15 11:31    点击量:
充电时着火、行车中自燃,对于偶有发生的纯电动汽车安全事故总能引发人们的热切关注。根据不完全统计,2018年上半年,电动汽车发生过10起燃烧事故。虽然并非每起事故原因是由“电池”所引起的,且相比于电池,汽油是更易燃易爆的,但由于受众对动力电池的认识程度较低,伴随着安全事故的发则进一步增加了人们的恐惧心理。毕竟,就连我们经常使用的手机电池都能引起自燃,更何况是搭载大量电池组的纯电动汽车呢?
 
动力电池一般可分成三级,电池单体、电池组和电池包,单体电池为最基本的单位,若干个单体电池组装成电池组,若干个电池组再组装成电池包,电池包一般放置于电池的底盘部位。
电池出现爆炸或者燃烧等安全事故,导火索是电池出现过充电、短路等,使电池瞬间产生大热量,随后电解液和负极反应、电解液分解、正极与电解液反应等一系列连锁反应,最终出现热失控。
 
电池的三层防护
 1、单体的安全防护
  单体防护有化学和物理两大方式,化学方面,主要是通过优化正极、负极、电解液、隔离膜四大主要部件来完成,首先是开发热稳定高的正负极和电解液材料,使电池在热失控状态下放出的热量更少。
  在电解液中添加阻燃添加剂、过充保护添加剂也是常用的安全防护办法,这类添加剂可以在电池内部温度升高时分解,分解产物附着在正负极材料表面,阻断电池内部通路。
  隔离膜的改进也是一个重要措施,隔离膜的空隙是为锂离子提供通道,在电池高温时,改善的隔离膜将收缩闭孔,起到隔断电池内部通路的作用。
物理防护方面,主要是在电池的内部或外部添加电子器件,目前常用的电子器件有PTC、breaker、CID、安全阀等,它们可以在电池温度过高或内部气压过高时,断开电池通路,杜绝电池进一步产热,可以有效防止电池过充、外部短路等情况发生。
                                               
2、电池组的安全防护
  电池组层面的安全防护比较简单,一般是在电池组之间增加熔断保险,若回路中电流过大,熔断保险可将回路切断。
 3、电池包的安全防护
电池包的安全防护主要依靠软件实现,也就是电池管理系统(BMS),管理系统会实时监控每个电池电压、总电压、电池温度,一旦检测出某个电池电压或温度异常,BMS将立即切断整个回路,避免过充、短路等情况发生。
同时,电池冷却系统也是一大安全防护措施,目前,以特斯拉为代表的电动汽车都配备了液冷系统,冷却管与分布在电池之间,管内有冷却液,可有效将电池热量传导出去。
 
通过三层防护,电池的安全性已经得到很大的保障,那么为什么还会出现自燃事故呢,其实,安全事故是否发生,与电池的产热速率、热传导速度、环境温度与湿度等密切相关,安全性是一个几率问题。
 
 
电池的安全测试
为了保证行车安全,在研发过程中还会对电池部分进行大量的安全测试。如:
挤压实验:直接对电池施加外部机械力,迫使电池发生形变,从而造成电池内部各部分的机械变形,产生外部\内部结构组织破坏(例如隔膜断裂、刺穿),产生内部短路,促发可能的热失控。
针刺实验:外部金属异物直接刺入电池内部,刺穿电池内部组分,从而造成内部短路,促发可能的热失控。
其他实验:短路实验、过充和过放实验、高低温实验、火烧测试。 根据以往电动车起火事故数据显示,电动车起火多半都发生在充电过程中,且大多数事故发生时电动车都放置在如楼道等相对封闭的环境中,这也为火灾的发生提供了条件,且人逃生的几率则会大大降低;当电动车起火发生时毒烟以1m/s的速度快速上蹿密布房间楼层,极易造成人员伤亡。
 
  因此,大家不禁要问,究竟是什么让电动车火灾频发?到底是人为因素多还是电动车本身的问题?其实,两者都有。
 
  首先,电动车内部/外部如果线路老化或电池等各种短路问题,就很容易造成充电时候引起燃烧。特别是如果铅酸电池如果已经超出2-3年的基本使用年限,超长期实用则会使得内部线路短路而引起自燃。
 
  其次,不匹配的充电器在充电过程中也很可能造成电动车起火。作为电动车电池续航的重要输入配件,充电起到的安全作用功不可没。经常会有人误把不匹配的电动车充电器混用,这样不仅损坏电动车电池寿命,也对安全隐患埋下伏笔。
 
  再次,过度给你的电动车充电和有可能造成电动车起火事故。经常有朋友喜欢给电动车充电过夜,如果超过正常的8小时而达到12小时甚至更长的充电时间的话,不仅缩短电动车电池寿命,更有可能在过冲=充导致起火隐患。
 
  另外,给电动车一个不安全的充电环境,会让电动车起火几率大大增加。大多数电动车用户都没有专属电动车充电处,因此将电动车放在楼梯间、走道甚至屋里充电几乎成为常态。但岂不知,当同一时间多辆电器或电动车同时充电时,不仅导致电压不稳,更容易让安全出口、逃生通道堵上,使得火灾发生时候无法及时救援逃生。
 
  防患于未然的安全防火姿势
 
  针对以上电动车充电的日常错误习惯,我们也应该有相应的积极措施来即时杜绝火灾隐患,将电动车起火事故防患于未然。除了切记不在楼梯间、过道或者房间室内充电,避免安全隐患,还有以下小常识来保证安全正确防火姿势。
 
  对于上面提到的电动车线路使用时间长了容易老化的问题,还是要建议大家最好定期到维修点做检查,一年或半年检查一次为好。另外,在现在夏季高温天气下骑行后,最好将电动车放在阴凉处,等车子以及电池的温度降下来后再充电。
 
  同时,在给电动车充电的这一重要环节,要保证你的电动车足够充电时间,充电时间不要超过10小时,不过充也不少充:当电池电量放到达70%-80%时此时最好进行充电,一般夏天充电6-8小时,冬天充电8-10小时,电池不宜过度放电。
 
  另外,建议广大电动车用户定期更换电池,铅酸电池电动车最好2-3年更换一次,当然要到正规店来购买匹配的电池,不选劣质的电池,莫私拉电线充电,要在正规电动车充电处充电。