鉅大LARGE | 點擊量:559次 | 2022年06月25日
戈爾"實時低壓控制"思路防護動力鋰電池安全
新能源汽車自燃大多是電池包的問題,那么好好的電池包為何會自燃呢?事實上引起電池包爆炸的罪魁禍首其實是"壓力",電池包作為要了解電池在使用過程中難免會發(fā)熱,導致電池包內部壓力新增,形成內外壓差。假如電池包內部壓力不能及時釋放,將會導致電池包面對爆炸危險。
針對這樣的情況,一般的解決方法是為電池包安裝泄壓閥,當電池包內部壓力超過臨界值,泄壓閥將會主動刺破,一次性釋放電池內部壓力,以恢復壓力平衡,保證電池安全。
但是泄壓閥作為通常使用的電池包保護方法,卻還不是應對壓力失控的最佳方法。我們利用假設法,深入分析現行泄壓閥的技術缺陷。
當新能源汽車出現熱失控的狀態(tài),此時熱壓力釋放不夠,或者電池包已經出現釋放壓力造成電池包開路無保護狀態(tài)。我們試想一下,假如該車是在繼續(xù)行駛的狀態(tài),那么,會出現以下3種情況:
情況①:電池包泄壓閥未刺破
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%
當電池包內部壓力激增,導致電池包積累到一定壓力狀態(tài),但達到刺破泄壓閥的臨界點,那么整個電池包將面對鼓包或破裂的風險。這樣外界污染物如水,灰塵,沙石等極有可能進入電池包,進而導致電池事故發(fā)生。
情況②:電池包泄壓閥已刺破,但泄壓速度不足
當電池包內部壓力已導致泄壓閥刺破,熱壓力氣體迅速釋放。一般情況下,有關純電動汽車,熱壓力氣體的釋放速度在300——1500L/min,某些情況下甚至更高。假如泄壓速度不足,壓力釋放不及時,那么整個電池包依然面對爆炸危險。
情況③:電池包泄壓閥已刺破或誤觸發(fā)
在電池包熱壓力釋放中,若泄壓閥已經歷刺破階段,或誤觸發(fā),那么電池包就會進入無保護狀態(tài),水和砂石均可進入電池包內部。萬一車輛處于暴雨涉水路段行駛,那么電池包可能會出現短路、斷電、甚至起火,這也使駕駛員和乘客處于危險之中。
實時"控壓"才是保證電池安全的關鍵
上述分析的情況發(fā)生均是由于電池包內部壓力沒有得到有效、及時的釋放,究竟如何才能切實保障電池包的安全?戈爾提出了"實時低壓控制"的全新思路。
我們都了解,通常使用的泄壓閥只在電池包內部壓力激增達到閥值,才會主動刺破,一次性釋放壓力,刺破后就會使電池包處于無保護狀態(tài)。而戈爾的最新低壓泄壓閥產品,卻可以讓電池包在低于25mbar的情況下就開啟過壓旁路,泄壓能力急劇上升,在40mbar時熱壓力釋放能達到30000L/小時,70mbar壓力時更是達到50000L/小時。最關鍵的是泄壓過程中產品不會刺破!這使得戈爾的產品能長效保護電池包安全,重復使用,更能讓熱壓釋放后,依然可以做到防水防塵,大大提高了電池包的使用壽命。假如釋放的氣體溫度繼續(xù)上升,整體閥門可脫出,在70mbar下可達到100000L/小時的熱壓釋放,有效保障電池包的安全。
戈爾此款名為GORE電池包低壓防護產品將在德國舉辦的歐洲電池展首次亮相,六月份也將在國內上市。
GORE電池包低壓防護產品有關電池包的用途是非常重要的,不僅是對電池包安全有了更加有效的保障,有關電池設計人員來說更是一項令人興奮的進展。現在電池設計人員可以使用更薄、更輕且成本更低的材料來設計更可靠的電池包,為未來交通帶來積極的影響,從而創(chuàng)造一個更清潔、更安全和更智能的世界。