为了防止热失控,应该做哪些措施?

2021-03-02      1205 次浏览

包含且不限于:


1


养成良好的充放电习惯


条件允许的话,慢充为主,快充为辅。不过因为很多家庭都没有固定车位和私家充电桩,所以这个理想的模式并不好操作。


当然,快充自燃的概率很低,最损害电池健康的还是过充电与过放电。为了防止过充电,可以自行限定SOC不到100%(之前蔚来就在自燃事故之后限定过SOC不能超过90%);为了防止过放电,就不要每次都把电量用尽再充。


目前来看,HEV非插混与PHEV插混的自燃事故很少,主要是因为HEV和PEHV没有续航焦虑,不需要过充,电池不会像涨到快炸的能量包。


2


养成良好的用车习惯


尽量不要魔改,尽量不要涉水,尽量不要暴雨天充电,电池热失控之后赶紧全员跑路并报警,救不回了就别勉强。


3


改良BMS与冷却系统


改良BMS电池管理策略,尽量避免过充电和过放电,外部短路尽快处理,热失控早期进行预警,热失控后系统自动通知消防和医院(以后或许可以OTA成功)。


冷却系统的效率也很重要,风冷廉价但极限低,液冷昂贵但靠谱些。一套好的冷却系统不是在电池热失控时进行损管,而是提供一套"让电池始终舒适"的温控方案,尽可能延缓锂枝晶生长的速度。


4


改良电池配方


提升正极、负极、电解液、隔膜的热稳定性是很难的事情,特别在高镍/低钴无钴配方盛行的时代背景下。高镍意味着高容量(炸弹内馅更丰满),低钴无钴意味着低稳定性,这种正极材料将是目前和将来多年的主流。


更坚韧的SEI隔膜,更稳定的固态电解质,这些都是可能实现的解决方案之一。如果能延长热失控的时间,将逃生时间从2分钟增加到30分钟左右,新能源汽车自燃的致死概率将大幅度降低。


目前最容易实现的方案应该是增加更多阻燃剂或其他辅助剂,让电池配方更加不容易自燃。现在已有厂商宣称造出了"只冒烟不自燃"的电池,是否真实还得看上车上路后的效果。


动力电池配方们现在很纠结,我们一方面要求它足够活泼,充电速度快、放电功率大;一方面要求它足够淡定,遇到撞击、浸水、加热、过充放都不会热失控。


这很人格分裂好不好。对了,成本还不能高,高了卖不掉。"我要五彩斑斓的黑色",害,一听需求就知道是老甲方了。


5


加强电池包结构


防尘、防水、隔热、阻燃、防呆,这些项目都可以继续加强,但成本和重量可不能无限制加上去。


泄压阀当然还是要有,防止爆炸当然是好事,不过肯定会有副作用,2019年4月上海徐汇区裕德路泰德花苑小区地下车库的ModelS自燃就对旁边泄压,把旁边的奥迪直接烧透了。


6


监控电池健康状态


新能源车的保养周期比汽柴油车更长,电池健康状态如何一直都是未知数,仅靠车载BMS去监控,能做的事情有限。


如果经销商能在车辆保养期间对动力电池进行全面检修,老车老电池自燃的概率会降低。蔚来为代表的换电模式,在电池健康检测方面有天生的优势。


目前六成的热失控都是电池内部崩塌自燃,罪名多数都套给锂枝晶(是否正确还没有定论),所以我们就要监控析锂效应发生的进度,有损的检测方式包括核磁共振波普技术、光学显微镜技术、透射电镜技术等,均需要拆开电池包;无损诊断的方式包括阿伦尼乌斯曲线、内阻-容量曲线等方式。


7


自燃险的条款扩充


如果热失控无法避免,起码得有一个东西兜底,那就是商业保险。


目前中国消费者购买新能源车,保险条款与汽柴油车是一致的,并没有对新能源车主的权益进行特定的保护。新能源车的推广是国家意志,未来新能源车必然是主流,保险行业暂时还没跟上节奏。


何时才能开上安全的新能源车?


这个问题很难回答。


就如笔者刚刚所言,我们一方面需要车子充电更快、加速更快,一方面需要车子不易自燃,那么动力电池配方不能在你需要它活泼的时候一定不稳重,需要它稳重的时候一定不调皮。就算有解决方案,目前也一定不便宜。


在有限的预算和技术下,我们当前能做的事情是:尽量买大品牌的动力电池和新能源车,不要过充电/过放电,不要去涉水。


接下来很长一段时间内,动力电池安全都将是业界最重要的话题(刷续航逐渐成为低级揽客手段),充分竞争下的动力电池行业,会逐渐涌现出一批价格合理的安全电池。


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