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电动汽车电池穿刺

发布时间:2023-01-11 23:37:35

1、锂电池电动车为什么会起火?

1、过充过放:电池组中存在电芯电压的不平衡性,若不能进行自动调节,直接进行充电或放电,将会导致电池出现过充或过放。过充轻则损坏电池,重则导致电池起火;过放轻则损坏电池,重则导致无人机在飞行中突然断电坠机。
2、撞击和穿刺:电池在受到撞击、挤压等外力的作用下出现变形或被尖锐物体刺穿,可能会导致电芯的正负极片短路,使电池冒出大量的浓烟,甚至着火。
3、进水短路:户外进行植保作业的环境复杂,大多数农田的水和农药都具有导电性,因此需要时刻保持电池接口、无人机电源接口的干净
如你的电池不慎进水,千万不能大意,请立即对电池进行隔离,可能刚开始看起来电池一切正常,等水慢慢的渗入到电池内部,可能会冒出大量的浓烟,甚至着火。
早期的农业植保电池脱胎于航模电池,结构相对简单,使用过程中容易出现很多问题。之后改进过的电池有与飞控实时通讯的功能,但依然存在许多安全隐患,比如新旧电池搭配使用、过充和过放等。
4、不同规格并联充电、新旧电池混用
直到极飞P系列植保无人机“智能电池”的诞生,针对农药腐蚀、防摔都做了大幅度提升;冬季还有自动加热功能;XBMS电源管理系统可以防止过充过放的情况发生;使得植保无人机电池的安全性能大幅提升。

2、电动车电池怕雨淋吗?

不可以雨淋。

1、正确使用充电器到方法:

(1)充电器用于室内,应注意防潮,防震动。充电时严禁覆盖,应放在通风散热的地方。电瓶不能随时都充电。

(2)确定充电器输出电压与电瓶额定电压是否相符。

(3)先插充电器与电池盒相连的插头,后插交流电源插头。

(4)确定交流电源与充电器输入电压是否相符。

(5)充电环境要保持干燥整洁,充电器不要用塑料袋或塑料瓶包裹住,因为当充电器无法透气时极易烧毁。

2、电动汽车的电池出现短路、穿刺、过充、撞击等情况时,电池内部的电解液会迅速累积热能,当电池芯内部温度达到110℃,就到了热失控的起始点,接下来可能是一连串连锁反应,导致热能和温度持续累加,有概率引发起火等安全事故。

(2)电动汽车电池穿刺扩展资料:

受限于充电设施有限等原因,消费者普遍对电动汽车的续航里程有一定的要求,使得车企在追求电池的高能量密度时会牺牲一部分的稳定性。不过,这一情况正有所改变,市场对续航里程的要求随着充电基础设施的完善正变得愈发理性。

业内人士表示,从过往的统计数据来看,电动汽车的自燃率并不比传统燃油车的自燃率高,随着技术的发展,消费者应当对电动汽车的电池安全抱有信心。

3、对811三元锂电池穿刺测试瞬间爆炸,安全性真是新能源车的殇?

消费者对于电动车安全性的担忧,实际上有一部分是来自于对动力电池安全性的未知,为了检验电池的安全性,国家也出台了相关测试标准。其中,电池穿刺实验就是一项标准较高的安全测试。
网友自行进行穿刺测试
为了验证三元锂电池能否通过针刺测试,有网友进行了一次硬核的三元锂电池穿刺实验。据博主@锂电大全小鱼介绍,其进行穿刺实验的电池为宁德时代811三元锂电池单体,电池容量234a电压4.14v(满电为4.2V),穿刺钢针直径7毫米,穿刺速度25mm/s,执行GB/T 31485标准进行穿刺测试。
随后开始进行穿刺实验,从实验画面中可以看出,从钢针刚穿刺电池后,电池内部就发生了剧烈膨胀现象。而后,电池单体瞬间爆炸,同时伴随有起火现象,电池开始剧烈燃烧,电池内部物质向外喷射而出。很显然,该款三元锂电池单体没能通过穿刺测试。
不过穿刺测试确实是相对比较严苛的测试方法,在日常驾驶中,哪怕发生比较严重的交通事故,也很难触发这个场景。
811电池是什么?
我们俗称的811电池是NCM811三元锂电池,即正极材料中为镍钴锰,同时含量比例为80%:10%:10%的三元锂电池,是目前最高能量密度与最高技术含量的锂电池。由于NCA电池技术壁垒高,且日企垄断了NCA材料市场,中国电池制造商在多重因素下,大多选择NCM路线。
而使用NCM811电池的主要目的就是提升能量密度。现在多以523和622型为主,单体能量密度在200Wh/kg,而NCM811电池一举突破300Wh/kg,相当于能量密度提升了50%,这相当于同样体积的电池仓,可以携带更多的锂电池,或者大幅降低锂电池质量。
此外,811电池的成本也相比其他电池要更低,因为钴的成本一直在上涨,减少钴的含量就可以降低生产成本。在使用811电池后,普遍成本可以降低8%的成本。以特斯拉Model 3为例,它使用的2170电芯将正极材料中所需钴的含量降低到 10%以下,甚至低于其他电池产商生产的下一代NCM811电池中钴含量。
当然,凡事有利就有弊。811电池存在的安全隐患也要比其他电池更大。随着镍含量的提高,正极材料的稳定性随之下降,在遇到高温、外力冲击等情况时,高镍电池会存在安全隐患,且高镍电池充电时产气会导致电池鼓胀也是一个待解的问题。作为应用到汽车产品中的关键部件,高镍产品在安全方面仍然需要有更大程度的改进,可以说这是未来三年要努力克服的问题。
不过值得一提的是,不光811电池不能顺利通过穿刺测试,由于三元锂电池的特性,至今没有任何一款锂电池可以顺利通过该测试。
根据工业和信息化部公布的GB 30381-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中,特别提出了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。
哪些车搭载了811电池?
前几天,广州市的一台广汽新能源Aion S汽车在无充电的情况下突然着火,且火势凶猛并伴有浓烟,着火点或位于后尾箱,并可听见小程度的爆炸声。
尽管目前尚不清楚是否起火原因,但这台车就搭载的是811电池,这让Aion s的电池能量密度达到了180Wh/kg,在电池组容量为58.8kWh的情况下,便可以轻松突破500km续航大关。
此外宝马X1插电混动版本、蔚来ES6、吉利几何A,以及刚刚上市的小鹏P7等车型,均搭载了NCM811电池,换句话说,如果想要实现更长的续航表现,搭载811电池似乎是最快、成本最低的方案。
当然,811电池的安全性就像当年被诟病无数的双离合变速器一样,尽管天生就存在缺陷,但凭借着其他方面出色的表现依然无法令人拒绝,未来如何在续航、成本、安全等方面做出综合考虑,对汽车厂商来说,也是一个值得思考的问题。
此外,未来三元高镍材料的安全性可以通过材料改性优化、表面包覆、调整电解液和负极材料等方式来逐步解决。而另一方面,动力电池包内的其他设备也在进步,比如电池管理系统,比如各种传感器等等,它们也能弥补一部分电池在安全性能方面的不足。不过,想要让811电池安全性有质的飞跃,肯定还有很长的一段路要走。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

4、比亚迪刀片电池:为新能源自燃事故“釜底抽薪”

日前,工信部联合市场监管总局等单位正式制定并发布了《电动汽车安全要求》等三项标准,要求电动汽车电池热失控后5分钟内,不发生起火爆炸。天气转暖,本应该是广大新能源电动汽车用户最期盼的日子:没有低温影响,电动汽车跑的越来越实在了。不过随着连续几起新能源汽车自燃事故,动力电池的安全性又成为了热门敏感话题,部分消费者开始对电动汽车安全与否产生质疑。
一方面各个厂家大踏步的提高三元锂电池能量密度,同时国家在标准上又取消了动力电池强制针刺测试,使得用户总觉得屁股底下这块电池不太踏实。针对这种消费者普遍的顾虑,15年0动力电池安全事故的比亚迪,为我们带来了最优解——刀片电池。

刀片电池里面并没有“刀”
比亚迪的刀片电池其实和刀并没有什么关系,只是由于其电芯形状长且薄,故称之为“刀片电池”。以应用在比亚迪汉EV车型上的电芯为例,其长度为1米,宽约10厘米,厚度仅为2厘米,单体电压3.34V,容量可达100Ah,这是之前的电芯形式上从未出现过的。
比亚迪在新能源汽车动力电池方面坚持三元锂和磷酸铁锂双线并进的战略,旗下的商用车业务始终离不开磷酸铁锂电池。
而此次刀片电池在正极材料上就重新回归到磷酸铁锂行列,作为国内最早从事车用磷酸铁锂动力电池独立研发、生产的汽车企业,比亚迪代表着国内该行业的技术顶尖水平。另外相比三元锂电池,磷酸铁锂电池有着更出色的安全性和使用寿命,所采用的CTP无模组技术也更利于提高体积能量密度。

有理有据,刀片电池与“火”无缘
已发生的新能源电动汽车事故,大部分与动力电池热失控有关,或由于碰撞挤压、或由于过充过放,最终导致电芯过热起火。
磷酸铁锂电池相比三元锂电池在热失控方面有着先天优势。三元锂电池在超过200摄氏度时就有可能发生热失控,从而起火爆炸。特别是当出现内部短路故障或者发生碰撞事故导致电池组遭受挤压、变形甚至穿刺的情况下,因此完全无法通过模拟电池内部短路的针刺试验。
对电池安全极为重要的是,磷酸铁锂电池在500摄氏度以内都有着极高的稳定性,超过800摄氏度时才有发生热失控的可能。此外即便发生热失控,磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢,且分解时不会释放氧气,避免起火风险。
不久前,比亚迪对新能源乘用车所采用的三元锂电池、传统磷酸铁锂电池和全新刀片电池做过一组对比针刺试验,模拟碰撞后发生的短路故障:实验用钢针对三种充满电的动力电池进行穿刺实验,结果是三元锂电池瞬间剧烈燃烧,表面温度超过500℃;传统的磷酸铁锂块状电池在经过短暂的反应时间后,也产生了浓烟,虽没产生明火,但表面温度也升高至200℃-400℃;而比亚迪最新研发的刀片电池,几乎没有任何反应,仅在表面有一定升温,表面温度测试后在30℃-60℃。
比亚迪刀片电池基本杜绝了出现燃爆的可能,再一次定义全球动力电池安全新标准。

片片是梁,刀片电池结构更安全高效
刀片电池使用了CTP无模组设计,即Cell To Pack,由电芯直接组成电池包,省去了模组和其他结构件。我们可能知道这种设计有助于提高空间利用率,但是比亚迪的刀片电池通过CTP还可以将电池包结构做的更加安全。
为提高电池包强度,传统电池包内部的模组之间,需要设计布置很多梁结构。比亚迪的刀片电池内部则采用将电芯固定在电池包边框上的形式,让电芯直接成为自身电池包的加固梁。相比传统电池包4-5根左右的梁结构,比亚迪刀片电池则通过电芯形成了紧密排布的数十根、甚至百余根梁结构,强度可想而知。其原理有点类似“一把筷子拧不断”的道理,可承受的碰撞、挤压强度明显强于传统电池包结构。
同时在成组效率上,由于传统三元锂电池组需要首先电芯组成模组,再由模组搭配其他结构件来组成电池包总成,其空间利用率仅在40%左右。就好比买一所房子,如果里面有很多的梁和柱,就会显得空间利用率特别低。
比亚迪刀片电池通过CTP成组方式,不仅强化了电池包被动安全,还大大提高了体积利用率,其空间利用率达到了60%以上。同样空间内可以容纳更多能量的电池,所以续航能力与主流811三元锂电池相比不落下风。如全新旗舰车型比亚迪汉EV,搭载了一套总能量为77kWh的刀片电池包,NEDC综合续航超过600km。
除以上安全优势外,刀片电池还可以给整车研发带来一系列优势,如扁平化设计提升车内空间、降低风阻系数,在整个寿命周期内的各个环节提高空间利用率。同时比亚迪还可以提供整体解决方案,打通车和电池的平台化设计。

编辑总结:就目前来看,人们追求高续航的脚步短时间内不会停歇。三元电池的正极材料配比从333、532,到622,再到811,一味追求高镍含量同时降低起到安全稳定作用的钴占比,最终结果就是续航上去了,但是电池安全事故率也上来了。随着三元锂材料能量密度的不断提高,材料的热稳定性会越来越差。在我们追逐高比能量的同时,安全性也不容忽视。
?而比亚迪刀片电池的出现,成为了未来又一个可选的新方向。其不仅可以做到目前一流的续航能力表现,让现阶段的香饽饽三元锂电池黯然失色,同时兼顾了新能源电动汽车上非常重要的安全性,可以大大提高消费者对产品的信心和使用可靠性,使消费者可以买到性能最佳的新能源汽车,并在用车的过程中更加放心,车辆寿命周期更长。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

5、同样有电池的混动车和电动车,为啥电动车更容易自燃?

电动车用久了,车内连接线路容易老化短路。此外,未经授权的改装(取消限速、安装电池等。)也会造成短路。如果车内电线短路,外部温度过高,很容易烧毁。自从新能源汽车进入大众生活以来,火灾、自然等事故屡见不鲜,每一次事故都引起了市场的高度关注。最近特斯拉、蔚来、荣威、比亚迪四大新能源电动车品牌火了。这说明大家对新能源汽车非常重视,对其发展寄予厚望,这是好事;但与此同时,新能源汽车发展的任何纰漏都暴露无遗,可谓一步棋。

新能源汽车并不是唯一会因事故和碰撞而燃烧的汽车。传统燃油车也会燃烧。根据美国消防部门的数据,美国高速公路上每年约有19.4万辆汽车起火,其中64%的起火部位在发动机区。即使电池内部温度高,产生大量气体,也会通过排气孔释放出来,所以不容易爆炸。除非电池使用寿命长,否则内部电路容易短路,造成自燃。重点是锂电池。

与铅酸电池相比,锂电池更容易因质量问题或被挤压而短路,从而引起燃烧甚至爆炸。使用不匹配的充电器还可能导致电动车起火,尤其不要用大充电器给小电池充电,这样不仅会损坏电池,还会埋下安全隐患。电动汽车自燃的原因包括电池散热不好、长时间在高温环境下使用、车辆内部零件老化、线路老化损坏、电池管理系统设计要求低、充电时间长、充电环境通风不良等。

汽车行驶时,由于气流的作用,电池处于散热状态。但是车一停,车就熄火了,冷却系统也不工作了。此时电池的热量没有完全散失,热量局部集中。此外,零件老化会加剧电池内部的反应,导致高温和燃烧。电动车主要有四种燃烧场景,充电时燃烧;电池运行或放置引起的燃烧;碰撞和翻车引起的燃烧;涉水造成的烧伤。尽量避免突然刹车。频繁急刹车会影响制动灵敏度,消耗电池容量。速度不要太快。速度越快,电池损耗越大。

6、电动车发生碰撞后,是漏电还是起火更加危险?

电动汽车是由电能为车辆提供动力来源,由于电动汽车的特征,人们一想到电动汽车碰撞,通常就会想到电池是否会漏电还是起火更危险。在人们的潜意识当中,电动汽车也跟手机、电脑这类电子产品一样,关于漏电还是敬而远之比较稳妥。但是话说回来,车辆作为交通工具,使用环境非常复杂,对于电动汽车而言,从漏电和起火上面来说,起火是比漏电更危险的。


电动汽车在漏电方面采用的是有漏电保护的,所以当发生漏电的时候便会切断电源,确保安全,但是对于起火来说,却要危险很多,主要发生在汽车碰撞时,由于外力的作用,锂电池单体、电池组发生变形,自身不同部位发生相对位移,导致电池隔膜被撕裂并发生内部短路;易燃电解质泄漏最终引发起火。

当电池碰撞以后,电池会使得其穿刺伤害最为严重,它可能会导体插入电池本体,造成正负极直接短路。相比漏电来说,电池碰撞产生的穿刺过程热量的生成更加剧烈,引发热失控的概率更高。而且起火是不可控的,加之车内的各种用电器和车辆的内饰在起火以后,都会形成一种助燃的情况,到后面直接导致的就是很难熄灭。

再者从电池的材料上面来说,电池的负极材料一旦遇到空气,从起火到爆燃,也只有几秒的时间,总而言之,电动汽车碰撞后漏电最终的保护方式都将严格执行保护要求。而起火是不可控的带来的危险也是比较严重。

7、纯电动的安全配置主要看哪些方面?

从燃油汽车角度来看,汽车的安全性能主要包括了主动安全配置和被动的安全配置,所谓的主动安全配置就是防止事故的发生,被动安全配置就是在发生事故以后,可以有效的保护乘客。而从纯电动汽车角度来看与燃油汽车的结构方面还是有很多不同的,所以在安全配置方面也会有诸多不同,那么在选择纯电动汽车的时候,主要看哪些安全配置呢?

?第一,电池的材料。

虽然目前电动汽车大多采用的是锂电池,但是现在不同的车型配备的锂电池还是有所不同的。从电池材料上来看,目前电动汽车上主要是以三元锂电池和磷酸铁锂电池为主。而这两种电池在使用中的安全性能是有所不同的磷酸铁锂电池可以经受穿刺,短路,碰撞之后不发生自燃。这主要是因为三元锂电池的电极材料具有较高的分解温度,三元锂电池的电极材料在600摄氏度情况下才会进行分解,而且分解的时候不会产生氧气,所以相对来说安全性能更好。

第二,电池热管理

动力电池在电动汽车上的作用是至关重要的,但是目前的动力电池却比较“娇贵”对温度比较敏感。像目前的三元锂电池,正常工作温度从0~60摄氏度直接,而且温度在10~35摄氏度时工作最佳。如果电池温度过高就很容易发生电池热失效,发生电池自燃现象,所以如何能够控制好电池的温度就显得至关重要。像目前对电池的热管理方式主要有风冷、水冷以及直冷方式,而水冷的技术目前是比较成熟的。

第三,电池保护配置

像目前的动力电池大多安装在汽车的底盘部位,在后期使用中也是比较容易发生碰撞的,所以如何增加动力电池在碰撞下的安全性能也是至关重要的。而这种保护配置一般包括两种,一种是来增加电池外壳的硬度以及增加一些机械保护措施。另外一方面则是增加电池在发生碰撞以后对电路的控制。比如说此前博世公司曾研发出一种在碰撞时可以直接爆开的电源连接线,可以在碰撞的同时切断动力电池防止动力电池短路自燃。

总结

其实不管是燃油汽车还是电动汽车,在选择的时候,其实都要更看重车辆的主动安全配置,这可以有效防止事故的发生增加车辆的安全性能。而电动汽车的动力电池是电动汽车最重要的不安定因素,所以在选择电动汽车的时候需要更看重动力电池的安全性。

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