新能源车的电池在遭受撞击后很容易“爆燃”,如何加强电池安全?
当前,新能源汽车所使用的动力电池基本上是锂电池。锂电池是一种化学电池,它的充放电过程其实就是一种化学反应的过程。从结构上看,锂电池主要包括电池外壳、电池正极、电池负极、电解液和电池隔膜。其中电池外壳主要起着保护电池内部化学物质的作用,而电池负极、电池隔膜和电解质都是会燃烧的,而且电解液的燃点非常低。在新能源汽车用车时,如果发生交通事故或者高速过坑、上马路牙子等,都可能使动力电池包外壳受到剧烈的撞击或挤压。由于目前新能源汽车动力电池主要是圆柱电池和方形电池,电池外壳采用的是铝壳或钢壳。在电池包受到激烈撞击或挤压时,电池外壳很容易发生变形,出现内凹,从而挤压到电池隔膜,甚至电池外壳会发生断裂,直接刺穿电池隔膜,使电池内部出现短路,并造成易燃的电解质泄露。电池短路,会在瞬间释放出大量的热量,使电池升温。当温度达到电解液的燃点时,燃烧事故就发生了。因此,电动汽车动力电池在受到撞击后,是非常容易出现爆燃的。要加强动力电池安全,避免电池因碰撞而发生爆燃,可以从以下方面着手:1.加强电池防护。首先,新能源汽车应选用专属平台作为车辆平台,避免继续使用“油改电”平台,这样,动力电池包的位置可以从后备箱等容易遭受撞击的位置移到车辆底盘,以减少动力电池遭受撞击的概率。2.注意安全驾驶。在行车时,驾驶人要注意安全驾驶,避免发生交通事故。不要轻易把车开上马路牙子,车辆过坑时一定要减速慢行,避免车辆托底,使电池受损。3.使用软包电池。软包电池外面没有铝壳或钢壳,即便发生燃烧也能迅速胀裂,可减轻电池燃烧事故的伤害。4.控制能量密度。当前,车企为满足消费者对续驶里程的需求,纷纷使用高能量密度的电池作为动力电池。电池能量密度越高,内部就越不稳定,安全隐患也越大。因此,电池能量密度应予一定的控制。5.严把电池质量关。电池厂商一定要严把电池质量关,严禁将未充分认证的电池流入市场。一定要根据国家标准的要求,对电池进行浸水、挤压、碰撞、穿刺、燃烧等安全试验,并通过后才能进入市场。 @2019
新能源汽车电池可以分为两大类,即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯新能源汽车,燃料电池专用于燃料电池新能源汽车。
蓄电池可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池(镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池)、钠ß电池(钠一硫电池和钠一氯化镍电池)、二次锂电池、空气电池等类型。燃料电池可以分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC )、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC )、直接甲醇燃料电池(DMFC )等类型。
燃料电池由阳极、阴极、电解质和隔膜构成。燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原。如果在阳极(即外电路的负极,也可称燃料极)上连续供给气态燃料(氢气),而在阴极(即外电路的正极,也可称空气极)上连续供给氧气(或空气),就可以在电极上连续发生电化学反应,并产生电流。
(图/文/摄: 问答叫兽)蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019
1、骆驼蓄电池,平均中国每三辆新车就有一辆用的是骆驼蓄电池,知名老牌电瓶品牌,远销东南亚、南亚、非洲和欧洲等地区,质保期最高可达27个月,经久耐用,性价比高。
2、超威蓄电池,成于1998年,但主营的是电动车电瓶。
3、天能蓄电池,浙江电瓶品牌,长期制造电动自行车用电瓶,汽车电瓶也有产品,但产量不大。
4、天津杰士电池公司,国产老资格汽车电瓶制造商。
5、风帆,国内老牌电瓶制造商,质量也不错。但是之前的假货风波,风帆的品牌信誉受到了一定影响。
6、汤浅蓄电池,主要为广州本田、东风本田及广州丰田等生产汽车起动性蓄电池。
7、瓦尔塔蓄电池,江自控集团的品牌,国内大多数瓦尔塔的电瓶产自浙江森江,价格偏贵。
8、理士,广泛应用于通信、电力、广电、铁路、太阳能、UPS、电动车、摩托车、高尔夫球车、叉车、应急灯等十几个相关产业。
9、双登,主要应用于通讯、电力、铁路、航空、军事等领域。
10、南都,产品广泛应用于通信、电力、铁路等基础性产业,电动自行车电池等民生产业。
动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。
其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。
1、铅酸蓄电池:铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。
2、镍氢蓄电池:镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高。国外生产电动汽车镍氢蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司。Ovonie现有80A·h和130A·h两种单元电池,其比能量达75-80W·h/kg,循环使用寿命超过600次。这种蓄电池装在几种电动汽车上试用,其中一类车一次充电可行驶345km,有一辆车一年中行驶了8万多公里。由于价格较高,目前尚未大批量生产。国内已开发出55A·h和100A·h 单元电池,比能量达65 W·h/kg,功率密度大于800W/kg的镍氢蓄电池。
3、锂离子电池:锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景。其突出的特点是:重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。
4、镍镉电池:镉电池镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55W·h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有“记忆效应”,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了“记忆效应”,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆。另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。
5、钠硫蓄电池:钠硫电池的优点:一个是比能量高。其理论比能量为760W·h/kg,实际已大于100W·h/kg,是铅酸电池的3~4倍;另一个是可大电流、高功率放电。其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。钠硫电池缺点,主要其工作温度在300~350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温。而高温腐蚀严重,电池寿命较短。已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题。也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。
(1)铅酸电池纯电动汽车最早使用的是铅酸电池,铅及其氧化物制成作为电极材料,硫酸溶液作为电解液,这是现在大部分电瓶车的动力源,低成本是其最大的优势。但它有两大缺点;
一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。
(2)镍氢电池镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池,具有高能量、长寿命、无污染等特点。镍氢电池相比铅酸电池有不小的提升,并且电解液不可燃、安全性有保障,制造工艺成熟。但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充,因此从锂电池广泛引用之后,镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势。
(3)锂电池锂电池正是现阶段新能源车的主流选择,锂的化合物(锰酸锂,磷酸铁锂等)作为电极材料,石墨作为负极材料,其优势在于重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。
在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。不过无论任何类型,所有锂电池组都会面临低温这个“天敌”。
4、氢燃料电池氢气是非常理想的清洁能源。特点是无污染,无噪音,高效率,就氢气本身来说,燃烧可以释放大量的能量、低温表现上佳,最重要的加氢的效率高,加氢只需5分钟就能行驶超过600公里。并且这个数据还有提升的空间,以上这些都要远远优于现有的锂电池。
但是氢燃料电池轿车比同类型内燃机车重200多公斤,贵5倍以上。关于氢燃料电池车投入方面,日、韩两国的车企早就开始了研究,如今已经小范围投入到了各自国家的市场中。
扩展材料新能源汽车最大的成本在电池、电机、电控“三大电”系统,而动力电池成本又是重中之重。从新能源汽车的成本构成来看,动力系统合计占比约50%,其中电池占到38%,电控和电机占比约12%。
目前主流的动力电池主要有两类:三元锂电池和磷酸铁锂电池。但目前市面上绝大多数新上市的电动汽车基本都采用三元锂电池,主要原因是三元锂电池的电池能量密度要远高于磷酸铁锂。
(图/文/摄: 问答叫兽)蔚来EC6 小鹏汽车P7 MARVEL R 岚图FREE 奥迪A4L Model Y @2019