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电池安全保障新能源汽车的发展

2016-1-11 15:56:15 4035 新能源汽车电池燃料电池

0 　　新能源汽车中，新能源是汽车的亮点，但是不管是燃料电池汽车还是电力汽车，对于实用的客户来说，最重要的还是安全问题，既然是给了汽车新的能源，那么电池的安全就成了新能源汽车发展的保障。　　在新能源汽车近年的发展过程中，除了遇到价格、续驶里程和基础设施建设等方面的困难，其所用动力电池的安全性也一直是新能源汽车发展的敏感话题和难题。　　当前，新能源车动力电池最普遍的是锂离子电池，锂离子电池与铅酸、氢镍等电池相比，具有电池电压高、比容量高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优点。　　安全评估方面，2015年11月10日，由中国电力科学研究院牵头的国家电网公司科技项目“锂离子电池内外特性耦合关系及状态评估体系研究”顺利通过公司验收。该项目在国内外首次基于锂离子电池内外特性耦合关系进行了电池大规模储能应用的在线安全评估技术研究。长期以来，有机电解液体系的锂离子电池在大规模储能应用中还存在亟待解决的安全性问题，电池一旦发生热失控容易引发连锁反应，危及系统的安全。由于电池的外特性参数难以准确反映电池内部的复杂反应，且电池的安全性随着电池的老化程度会发生变化，因此，必须寻找能够准确表征电池的安全状态并能实现在线检测的特征参数，建立电池状态评估体系，以实现对电池安全的监测和预警。围绕这些问题，中国电科院、清华大学、国网山东电力、天津力神电池股份有限公司共同开展了该项目的研究。项目通过对电池全寿命周期外特性和内特性相关参数变化趋势的研究，建立了内外特性参数之间的耦合关系，在此基础上初步确定了对规模化储能电池的安全状态进行在线检测评估的特征参数及其检测技术方案。项目研究成果为深入研发高效、高灵敏度储能电池运行状态在线评估技术奠定了重要的理论和实践基础，为后续的深入研究提出了指导思路并探明了可行的技术路线，对于保障大型电池储能系统的安全可靠运行具有重要的现实意义。　　设计制造中，电池包主动安全设计必不可少。2015年4月，深圳某加电站内一辆正在充电的电动大巴车起火，电池包先冒烟后起火，工作人员处理未果，火势迅速蔓延，大巴车最终被烧毁。此事件引起了新能源汽车行业业内人士的广泛关注。在国家科技支撑项目中，“高能量密度、高安全、低成本”是新能源汽车电池包需要攻克的技术难题，在目前的动力电池技术条件下，解决电动巴士运营安全问题除了监控报警、过流熔断、灭火弹等被动安全手段外，事故发生时的主动安全也必须受到重视。如果电池包采用的是一键式脱离的主动安全设计，人们便可在第一时间将电池包迅速脱离车体，整个过程仅耗时几秒钟，可有效保证乘客和公共财产安全。电池包可快速脱离车体的主动安全技术非常关键，行业专家曾经建议将相关技术要求写入国家标准。此外，电池包在车辆运行过程中的稳定性也至关重要，也就是说振动工况下的电池包动力总成体耐久性技术非常关键。在电动车运营过程中由于不同路况影响电池包受到X、Y、Z三个方向振动及冲击，在车体结构内部和电池包内部形成很大的应力和其他有害影响，尤其是车辆尾部电池包，因为它受到的离心力和振动幅度最大，容易对箱体和电池成组造成破坏，当再次大电流放电、或快速充电时温升过高而发生事故，所以如何保证电池包在严酷工作状态下的安全就变成技术所需要解决的重要问题。对此，专家们还给出了快拆电池包方案，利用滚轮悬挂技术、自补给限位技术、导向缓冲技术的抗振及抗冲击结构设计可以解决相关问题，可有效防止电池包损坏起火。对电芯的物理结构固定也必须遵循此原则。这一设计通过了国家能源局检测中心的强度测试和中国长征火箭研究所强度实验室的测试验证，以及定远试车场1万公里的综合性能测试。如果在电池包冒烟起火等事故中采用一键式脱离主动安全技术，应当能够避免整车烧毁这样的事件发生，将直接经济损失和相应的社会影响降到最低限度。专家认为，电动汽车电池包的安全是人们共同关注的车辆安全的主要部分，在设计过程中要考虑各种突发情况带来的危险，包括振动、碰撞、燃烧。主动安全设计是动力电池系统安全设计的重要环节，可使新能源汽车在出现动力电池安全事故时，通过驾驶员的人工干预将损失减到最小。主动安全设计方案是目前新能源汽车电池包必须要考虑的功能。尤其是对载客较多的电动车型，特别是对公共交通安全影响最大的纯电动公交车型要做到电池包可迅速安全脱离，这样才能在电池包出现冒烟、起火等危险情况时，快速使危险电池包脱离车体，保护乘客及车辆安全，同时也要便于维护和紧急更换。电池包一键式脱离车体的主动安全设计方案是在新能源汽车换电式设计方案的基础上衍生出来的。当外部条件允许时(增加一台半自动换电小车)，还可以将装配可快速脱离电池包的车辆转换为可快速更换能源的换电式车辆，其优点：一是用充满电的电池更换即将或已经耗尽电的电池，用时短，整个换电过程可以控制在10分钟以内；二是对换下来的汽车电池可以利用夜间峰谷时段进行集中充电，成本低；三是可以降低电池组的放电深度，寿命长。总而言之，电池包可快速脱离车体的主动安全设计方案值得研究者深度思考。游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复 0
2016-1-11 15:56:15　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 新能源汽车回收业务\|新能源汽车电池包回收\|新能源汽车电池模组回收\|库存新能源汽车回收\|新能源汽车高价回收 8469 • 回收新能源汽车电池包，回收新能源汽车电池回收新能源汽车18650电池组回收新能源汽车软包电池组 1111 • 回收新能源汽车电池包，回收新能源汽车电池回收新能源汽车18650电池组回收新能源汽车软包电池组 3023 • 回收新能源汽车电池包，回收新能源汽车电池回收新能源汽车18650电池组回收新能源汽车软包电池组 2348 • 回收新能源汽车电池包，回收新能源汽车电池回收新能源汽车18650电池组回收新能源汽车软包电池组 703 • 回收新能源汽车电池包，回收新能源汽车电池 , 回收新能源汽车,18650电池组回收 1074 • 新能源汽车的电池如何养护 2518 • 中国新能源汽车驱动发展 5806 • 新能源汽车18650电池包回收，新能源汽车软包电池包回收，新能源汽车铝壳电池包回收，各种电池回收 649 • 新能源汽车电池软连接 1312 1 个讨论