鉅大LARGE | 點擊量：1292次 | 2022年02月24日
比亞迪是怎么保障動力鋰離子電池安全性的
最近幾個月，新能源汽車安全事故頻發。據不完全統計，僅今年8、九月兩個月發生的電動汽車起火事故數量，就已經超過了2017年全年電動汽車起火事故總和。而值得留意的是，在這些電動汽車起火事故中，有很多都與搭載的動力鋰離子電池有關。由此可以看出，動力鋰離子電池的可靠性筆直關系到消費者的人身和財產安全。那么，為甚么電動汽車搭載的動力鋰離子電池會發生起火事故呢?電池加廠家在保證電池安全性方面又做出了什么措施呢?
熱失控是造成動力鋰離子電池起火的真兇
其實，動力鋰離子電池起火很大一部分原由是熱失控所引發的。目前，純電動汽車的基礎設施建設還不是很完善，消費者對純電動汽車充電遠沒有達到燃油車加油那樣便捷，并且由于今朝我國有關純電動汽車的補貼依然以續航里程為緊要標準，所以無論是消費者還是新能源造車公司，有關車輛的續航里程都有一定的要求。因此，擁有重量輕、電量大等優勢的三元鋰離子電池被眾多新能源車企所采用。但是，三元鋰離子電池卻有一個致命的缺點，那就是在車輛發生碰撞后容易引發起火事故，而這其中的原由緊要是受到電池過熱而造成的熱失控。(此前被廣泛使用的磷酸鐵鋰離子電池雖然擁有碰撞后不容易起火的優勢，但是這類電池重量略重、電量略小，所以已經逐漸被三元鋰離子電池取代)
在純電動汽車中，動力鋰離子電池系統是由多個動力鋰離子電池單體電芯構成，在工作過程中會出現大量的熱量集中在狹小的電池箱體內。而倘若熱量不能夠及時地快速散出，不僅會影響動力鋰離子電池壽命，而且嚴重情況下還會出現熱失控的現象，從而引發起火爆炸等事故。而倘若從原理上說，造成熱失控的原由緊要有四種情況，即機械濫用、電濫用、熱濫用以及內部短路。
機械濫用緊要是指當汽車發生碰撞時，由于受到外力的用途，鋰離子電池單體、電池包發生變形，自身不同部位發生相對位移，導致電池隔膜被撕裂并發生內部短路，易燃電解質泄漏最終引發起火。在機械濫用中，穿刺傷害最為嚴重，它可能會引發導體插入電池本體，造成正負極筆直短路。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而電濫用緊要是對電池的使用不當造成的，有外部短路、過度充電和過度放電幾種類型。其中，因為過渡放電導致的危害最小，但是由于過度放電造成的銅枝晶的上升會降低電池的安全性，從而新增熱失控的幾率。而外部短路是在兩個存在壓差的導體在電芯外部接通導致的結果，當外部短路發生時，電池出現的熱量無法很好的散發，電池溫度也會隨之上升，高溫觸發熱失控。最后，過度充電是電濫用中危害最高的一種。由于過量的鋰嵌入，鋰枝晶在陽極表面生長。而鋰的過度脫嵌導致陰極結構因發熱和氧釋放而崩潰。氧氣的釋放加速了電解質的分析，出現大量氣體。由于內部壓力的新增，排氣閥打開，電池開始排氣。電芯中的活性物質與空氣接觸后，發生劇烈反應，放出大量的熱，從而引發電池組燃燒起火。
接下來是熱濫用，這緊要指在電池中的局部過熱，這種情況很少獨立存在，往往是通過機械濫用和電濫用發展而來，并且是最終筆直觸發熱失控等事故的一種情況。熱濫用一般多為外部環境溫度過高，或者在溫度控制系統不起用途下導致的電池熱量過高從而造成的短路，從而引發熱失控。從原由上說，電池組的碰撞、損壞，電池內部的結構、性能或是其他熱管理系統、空調系統的失靈都可能導致熱濫用的發生。
最后是內部短路，該情況是由電池的正、負極筆直接觸所造成的，通常由機械濫用和熱濫用引起。引發內部短路原由同樣復雜，比如鋰離子電池過度充電，枝晶積累到一定程度導致刺穿電池隔膜，從而發生內部短路或是碰撞、穿刺傷害之后筆直導致正負極接觸而導致熱失控。
由此可以看出，在純電動汽車起火事故中，通常都是由以上四種情況所引發的，而外部事故則是引發上述幾種情況的緊要因素。也正是因為如此，有關電池加廠家來說，為戒備以上情況引發起火事故，不僅會在電池加工研發中非常謹慎，并且還會進行一系列的測試實驗。其中，比亞迪在這方面的表現值得稱贊。
比亞迪電池在研發中極大地保證了電池的安全性
其實，為了戒備由于電池引發起火事故，比亞迪電池在研發過程中就已經在一定程度上做到了規避風險。
，比亞迪乘用車上所使用的電池基本是三元鋰離子電池，也被稱為三元聚合物鋰離子電池，這類電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰離子電池。比亞迪的三元鋰離子電池采用的正極材料則為鎳鈷錳酸鋰，其和鎳鈷鋁酸鋰離子電池相同，在能量密度更高的同時，保證了平衡續航和穩定性，所以就成為了當下消費級電動汽車動力鋰離子電池的首選。但是，鎳鈷錳酸鋰的熱穩定性相比于鎳鈷鋁酸鋰更佳，同時鎳含量比例較少，在提升能量密度的同時兼顧安全性，能更好做到續航與安全的平衡，因此作為動力鋰離子電池更為安全。
其次，鋰離子電池依據電芯的不同，外殼分為硬殼和軟包兩大類，硬殼材料緊要有鋼殼和鋁殼兩類，軟包采用的是鋁塑復合膜材料。其中，硬殼依據其內部正負極片的排列方式分為圓柱形和方殼型。簡單來說，當下最主流的電池封裝方式有三種，圓柱型、方殼型和軟包型。比亞迪采用方形鋁殼型封裝方式，這種方式能把電池的內部材料卷覆得更加緊密，再加上有鋁殼限制，不容易膨脹所以相對安全。另外，方殼型封裝方式可在內部配備防爆塞，倘若有熱失控的情況，會從防爆塞的固定方向釋放膨脹空氣，不容易影響其它電芯。并且因為采用方形封裝，電芯間隙極小，加上鋁制外殼密度小、重量輕的優點，方殼型封裝的電池能量密度可以做到更高。
另外值得一提的是，比亞迪的電池管理系統通過實時監測電池狀態，在電池組溫度異常時，通過空調系統進行及時散熱或者加熱，保證電池安全以及壽命。并且在動力鋰離子電池智能溫控系統上，動力鋰離子電池組新增了電池加熱、冷卻功能，同時結構上優化新增隔熱保溫功能，使電池工作在合適的溫度區間，延長電池壽命。
嚴苛的測試實驗更好的保證電池安全
由以上內容可以看出，比亞迪電池在研發制作過程中已經極大地保證了電池的安全性。當然，為了更好的測試電池的安全性，比亞迪還在電池的研發過程中進行了一系列嚴苛的測試實驗，實驗項目則緊要模擬了消費者日常使用中可能會遇見的情況，包括了過充、短路、擠壓、針刺、火燒等。
，過沖試驗緊要模擬了鋰離子電池日常充電過程，來驗證電池的可靠性與安全性。其緊要是在探測所用電池模組滿電的狀態下，持續以實驗規定的電流進行充電，直至電池包或單體電池達到指定電壓。然后靜置，在規按時間內對電池進行觀察。
實驗則模擬的是電池短路故障，在短路實驗中，動力鋰離子電池內部將通過極大的短路電流，電池一般情況為發熱、鼓脹、安全閥彈出等正常情況，極端情況下將起火燃燒、出現強烈煙霧，甚至爆炸等危險狀況。其緊要是在指定的環境(常溫或高溫)下進行，將探測所用的電池放置在相匹配的防爆箱中，用外部規定大小的電阻與被測樣品進行外部短路模擬探測，記錄數據從而完成模擬電池外部短路探測。這一試驗的目的是通過試驗來改進或完善該范疇技術，新增電池的可靠性與安全性。
image017.jpg擠壓試驗緊要模擬用車時發生事故，車體嚴重變形時，電池遭到重力擠壓時的場景，并通過技術手段戒備電池因擠壓變形損毀，或引發起火、爆炸等隱患。其緊要是將實驗所用單體電池或電池模組放置在操作設備中，規定半徑的半圓柱擠壓版垂直于電池極板方向以(51)mm/s的擠壓速度施壓，當擠壓程度達到電壓0V?、變形達到30%以及擠壓力達到200kN后(以最先達到為準)，停止擠壓。并觀察1小時，試驗要求為電池不起火、不爆炸。
試驗同樣模擬了用車時發生事故，電池遭到尖銳物體刺穿時的場景，并通過技術手段戒備異物刺入導致內部短路，從而引發的起火、爆炸等隱患。實驗在20℃??5℃的環境溫度下進行，將探測所用電池放置固定在試驗設備上，用規定大小的無蝕銹鋼針以20mm/s-40mm/s的速度刺穿電池最大表面的中心位置，試驗要求為電池不起火、不爆炸。
而火燒試驗模擬了電池組或系統安裝在電動汽車上后，電動汽車經過高溫地面或者有火焰的地面時，電池組或系統表面溫度驟然升高時的狀況。試驗過程中，觀察電池組或系統在短時間內，由于溫度驟然升高可能會出現的各種狀況。在試驗中，將所用鋰離子動力蓄電池組模組放置在規定試驗設備或場地內，以規定溫度及時長對其進行火焰繼續燃燒，試驗要求無爆炸、起火、燃燒，且無火苗殘留。
除此之外，比亞迪為了能夠更好的保證電池品質與安全，還進行了低溫耐久、高溫耐久、鹽水浸泡、跌落、振動探測。而通過比較亞迪電池以及探測過程中的測試可以得知，比亞迪動力鋰離子電池在可靠性和產品品質方面值得信賴。
比亞迪純電動汽車電池夠安全，續航足夠長
當然，有關消費者來說，在確保電池安全性之后，還是比較關注純電動汽車的續航里程，那么比亞迪純電動汽車的續航里程又是如何的呢?在此我們選擇了幾款消費者比較熟悉的比亞迪純電動汽車，讓我們來看看這幾款車的續航里程到底要怎么樣。
，被比亞迪官方稱為十萬級純電SUV引領者的元EV360在今年九月銷售了5008輛，從這個銷量足以看出這款車深受消費者喜愛。這款車搭載的是比亞迪最新研發的三元鋰離子電池，電池包容量為43.2kw/h，能量密度146.27wh/kg，其綜合續航里程為305km，而且在60km/h等速情況下，續航里程還可以達到360km。
比亞迪e5作為消費者最熟悉的一款比亞迪純電動汽車，在九月份的銷量達到了4052輛，這款車同樣搭載了三元鋰離子電池，電池包容量為60.48kw/h，其綜合續航里程為400m。而比亞迪秦proEV作為近日上市的新車，電池容量為56.4kWh，其綜合續航里程達到了420m。從這些暢銷的車型可以看出，比亞迪搭載的動力鋰離子電池在續航里程方面完全可以滿足消費者使用。
編輯點評：當前很多電池公司和車企都在追求更高的能量密度以獲得更多的補貼，卻忽視了動力鋰離子電池最根本的安全屬性的問題，而近期頻繁的事故也將動力鋰離子電池的安全性帶一次帶到大眾的視野中。作為國內發展新能源汽車最早的公司，比亞迪在動力鋰離子電池的發展過程中，對安全性始終保持高度重視。而我們也可以從比亞迪在電池加工過程中的各種嚴苛探測看出，其始終將消費者的安全放在首位。因此，比亞迪加工的電池值得信賴。
上一篇：磷酸鐵鋰離子電池工作的基本原理
