由深圳湾新能源汽车燃烧所想起的……

   发布人:BALUN-WebMaster  发布时间:2015-05-08

426日,在深圳湾普天力能汽车充电站发生了一起新能源汽车燃烧事件,一辆五洲龙A10大巴发生燃烧,目前燃烧原因还在调查中。事件发生不久,诸多业内外人士都在网上发表言论,多是针对锂电池安全性是否足够安全,认为这样的高的能量密度是有极大的安全隐患的。这已不是新能源汽车第一次发生燃烧事件,几年来多家汽车公司的新能源汽车发生过燃烧事件,包括:


20126月,比亚迪e6在深圳发生撞车事故后,发生起火爆炸

201310月,特斯拉汽车在撞车后发生起火。

20136月,香港地区一充电桩在给的士充电时发生起火事件。


与传统的3C电子产品用电池相比,新能源汽车用锂离子蓄电池有着更高的能量密度,更大的电池充放电倍率,以及对外部环境更强的耐受性等。但在长期的测试中,巴伦实验室也发现新能源汽车用锂电池燃烧的原因与3C电子产品用电池比较类似,包括:

1.电池在撞击后发生内短路;

2.电池所处环境温度过高继而发生燃烧爆炸;

3.多电芯并串时,单一电芯发生过充/过放继而发生爆炸;

4.充电端口不匹配,电流过大导致充电电路过热,继而发生燃烧等。

为了能够避免燃烧爆炸现象的发现,在产品设计阶段更好地指导企业进行生产设计。目前国内已制定了诸多相对应的检测标准,累计已有70余个,巴伦实验室对此进行了整理,其中一些重要标准如下:



标准号

标准名称

GB/T 31486-2015

电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法

GB/T 31485-2015

电动汽车用动力蓄电池安全及试验方法

GB/T31484-2015

电动汽车用动力蓄电池安全及试验方法

QC/T 741-2014

车用超级电容器

GB/T31467.1-2015

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第一部分:高功率应用测试规程

GB/T31467.2-2015

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第部分:高能量应用测试规程

GB/T31467.3-2015

电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第部分:安全性要求与测试方法


这些标准定义了目前车用锂蓄电池系统需满足的安全性能要求,但在对这些标准的研读中,我们也发现相关标准更多的是关注锂电池系统本身,包括电芯、电池组/ 包的机械滥用及环境适应性等,对于锂电系统与整车之间的兼容性,电池管理系统与电池组之间的数据采集准确与完整性等有可能对锂电系统安全性能造成影响的性能参数并没有多少涉及。


汽车用锂蓄电池系统总成结构图


上图是汽车用锂蓄电池系统总成结构图,从中可以看出汽车用锂蓄电池不仅是单独的产品,其与整车控制单元,充电桩及充电机一起构成了充电回路,因此它的安全性也受到回路中其它设备的影响。因此对于产品的质量考核不仅包括电芯、模座及包/系统的测试(详见下图),同时也需要结合整车性能与需求以及整车对其零部件的要求,考核产品的电磁兼容性能、高压安全性能、低压电源性能、低压电器性能等。

中罗列了电芯及模组、包的性能要求,这也是目前国家及行业标准的关注点。其中安全性能关注的是锂电池在不同的滥用环境下是否会发生燃烧或爆炸,包括对锂电池加以外力挤压,用针刺等模拟电池受到外力切割现象,用高温环境模拟汽车运行时,电池有可能所处的环境。

循环性能则是指汽车处于不同温度环境下,对锂电池进行充放电测试,确认电池是否能够正常工作。为了更好地确认电池是否适应不同的路况环境,目前实验室多会采用模拟车辆的道路运行来进行电池的充放电测试并检测电池寿命情况,这也能更加真实的反应电池的质量。

(实验室在工况测试中所使用的充放电图谱)

因电池系统具有独立的控制器及大量电压电流采样电路,具备高压及低压电路。同时电动车内的电磁兼容环境也较为复杂,因此如何考核电池组及其控制电路的电磁兼容性也是非常重要的。与汽车电子产品类似,车载电池系统也需要满足传导发射、辐射发射、传导抗扰性、静电放电、大电路注入等要求。目前国内对汽车电池系统的专用电磁兼容标准较少,而且标准中的限值也与其他车载电子产品的电磁兼容要求有一定差异。


与传统汽车相比,新能源汽车有着诸多优点,包括:污染小,无废气排放;利于能源集中使用及车体本身噪声较低等。这些优点也是新能源汽车取代传统燃料汽车的内在动力。但要想新能源汽车真正为市场所接受,产品的安全性是必须的。提高产品的技术水平,在产品制成阶段导入安全及性能方面的相关技术标准,提高产品的生产一致性是我们当下需要解决的问题。巴伦实验室作为第三方检测实验室愿意为广大企业提供相关技术指导,协助企业在产品制成时倒入技术标准,提高产品质量。

来源:BALUN原创   作者:齐昊   责任编辑:芭拉小编

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