《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新能源汽車事故頻發(fā) 電池檢測(cè)和保養(yǎng)需重視

2019-07-19
關(guān)鍵詞: 新能源汽車 電池技術(shù)

  最近,一段新能源汽車起火爆炸的視頻在網(wǎng)上流傳。從視頻中可見,一輛停在地下停車場(chǎng)的新能源汽車突然從底部開始冒出白煙,5秒后發(fā)生自燃爆炸,兇猛的火勢(shì)引燃了旁邊停放的3輛汽車,新能源汽車的電池安全問題再次被推上風(fēng)口浪尖。

  本次事故起因與大部分電動(dòng)汽車起火原因一致——電池問題,鋰電池一旦起火,火勢(shì)蔓延極快,劇烈燃燒溫度可能會(huì)達(dá)到600℃—1000℃,同時(shí)釋放大量有毒氣體。如果電動(dòng)汽車的電池質(zhì)量無法保證,無異于抱著一顆不定時(shí)炸彈,生命安全時(shí)刻受到威脅。

  電動(dòng)車自燃起因大致可分為三類:一是停駛狀態(tài),并處于高溫、暴雨積水等環(huán)境;二是正在充電;三是發(fā)生碰撞導(dǎo)致電池包變形。而結(jié)合目前案例,在充電中或者剛剛結(jié)束充電后的起火是最為常見的。充電只是一個(gè)誘因,產(chǎn)生安全隱患的主要原因在于鋰電池的兩大特性:不一致性和電池包的密封性。鋰電池參數(shù)的不一致主要是指容量、內(nèi)阻、開路電壓的不一致。不一致的電芯串并在一起使用,會(huì)出現(xiàn)如下問題。

  電芯單體組成電池組,容量符合“木桶原理”,最差的那顆電芯的容量決定整個(gè)電池組的能力。為了防止電池過充過放,電池管理系統(tǒng)的邏輯如此設(shè)置:放電時(shí),當(dāng)最低的單體電壓達(dá)到放電截止電壓時(shí),整個(gè)電池組停止放電;充電時(shí),當(dāng)最高單體電壓觸及充電截止電壓時(shí),停止充電。

  拿兩只電池串聯(lián)舉例。一只電池容量C,另外一只容量只有0.9C。串聯(lián)關(guān)系,兩只電池通過同樣大小的電流。充電時(shí),容量小的電池必然先充滿,達(dá)到充電截止條件,系統(tǒng)不再繼續(xù)充電。放電時(shí),容量小的電池也必然先放光全部可用能量,系統(tǒng)即刻停止放電。這樣,容量小的電芯始終在滿充滿放,容量大的電芯卻一直使用部分容量。整個(gè)電池組的容量總有一部分處于閑置狀態(tài)

  類似的,電池組的壽命,由壽命最短的那顆電芯決定。很大可能性,壽命最短的電芯,就是那顆容量小的電芯。小容量電芯,每次都是滿充滿放,出力過猛,很大可能最先到達(dá)壽命的重點(diǎn)。一直電芯壽命終結(jié),一組焊接在一起的電芯,也就跟著壽終正寢。

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  不同的內(nèi)阻,流過相同的電流,內(nèi)阻大的電芯發(fā)熱量相對(duì)比較多。電池溫度過高,造成劣化速度加快,內(nèi)阻又會(huì)進(jìn)一步升高。內(nèi)阻和溫升,形成一對(duì)負(fù)反饋,使高內(nèi)阻電芯加速劣化。上面三個(gè)參數(shù),并不完全獨(dú)立,老化程度深的電芯內(nèi)阻比較大,容量衰減也更多。分開說明,只是想表述清楚它們各自的影響方向。

  售后汽車設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)者大連納思達(dá)汽車設(shè)備有限公司經(jīng)多年研究開發(fā)一款續(xù)航維護(hù)儀,可有效解決鋰電池的不一致性問題。設(shè)備功能:對(duì)應(yīng)電池組內(nèi)的各單體電池組成相對(duì)通道獨(dú)立的“補(bǔ)電”系統(tǒng),確保動(dòng)力鋰電池組的不均衡度控制在允許的范圍內(nèi),從而大大提高動(dòng)力鋰電池組的循環(huán)使用壽命。電池包氣密性也是自燃的一個(gè)主要隱患。

  鋰離子電池包可能會(huì)在不同的環(huán)境中使用,如果在海邊使用,電池包會(huì)面臨鹽霧的考驗(yàn)。如果在降水較多的環(huán)境下使用,可能面臨泡水的風(fēng)險(xiǎn)等等。為了防止使用環(huán)境中的腐蝕性氣體、水分和惡劣環(huán)境對(duì)電池包內(nèi)部電路板、電池等部件的損壞,因此電池包需要滿足一定程度的密封性要求。為了提高電池組的散熱效率,電池包往往會(huì)使用散熱效果較好的水冷散熱,這就為電池包內(nèi)引入了新的安全風(fēng)險(xiǎn),一旦水冷管出現(xiàn)泄漏,泄漏的散熱媒介可能會(huì)引起電池包短路,產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。

  通過向密封腔內(nèi)部壓入一定體積的氣體,測(cè)量容器保壓過程內(nèi)部壓力的變化從而分析產(chǎn)品的氣密性,防止電池包因?yàn)闅饷苄圆缓细駥?dǎo)致使用過程中被外部腐蝕性環(huán)境所侵蝕,或者水冷管因?yàn)槊芊庑圆贿_(dá)標(biāo),導(dǎo)致冷卻液在電池組內(nèi)部泄漏。

  相比于單體電池,電池包、水冷管等的體積通常比較大,結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,因此很難采用單體電池所采用的檢漏手段對(duì)氣密性進(jìn)行檢測(cè)。為了解決這一工程應(yīng)用的問題,大連納思達(dá)汽車設(shè)備有限公司推出了電池氣密性檢測(cè)設(shè)備。

  設(shè)備功能:通過向密封腔內(nèi)部壓入一定體積的氣體,測(cè)量容器保壓過程內(nèi)部壓力的變化從而分析產(chǎn)品的氣密性,防止電池包因?yàn)闅饷苄圆缓细駥?dǎo)致使用過程中被外部腐蝕性環(huán)境所侵蝕,或者水冷管因?yàn)槊芊庑圆贿_(dá)標(biāo),導(dǎo)致冷卻液在電池組內(nèi)部泄漏。

  在節(jié)能減排的政策號(hào)召下,新能源汽車保有量正快速提升,動(dòng)力電池作為電動(dòng)車不可或缺的一部分,定時(shí)的保養(yǎng)和檢測(cè)更是使用時(shí)最不可忽視的一環(huán)。為了避免電動(dòng)車自燃的悲劇再次上演,利用電池檢測(cè)設(shè)備調(diào)整電池包狀態(tài),并及時(shí)維護(hù)更換是提高電動(dòng)汽車安全性和可靠性的有效措施,徹底降低電池自燃風(fēng)險(xiǎn),防患于未然。


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