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裸泳、滅火……比亞迪還要求動力電池能干什么?

2019-10-09 13:50:11 來源:汽車頭條 點擊:591

【大比特導讀】說到汽車的安全測試,絕大多數人了解的或許僅限于碰撞測試。

說到汽車的安全測試,絕大多數人了解的或許僅限于碰撞測試。但其實光是電動汽車動力電池這一個部件,在設計定型之前,就要經過多項不同類型的測試,來確保實際使用中安全可靠。以比亞迪為例,不但要進行水泡、擠壓、振動電池等測試,甚至直接用火燒。

不但要“潛水”,還要“裸泳”

我國南方地區陰雨天比較多,沿海地區更是不時會遭到臺風暴雨襲擊,北方地區也發生過不少內澇。遇到路面積水較深或者停車場被水淹的情況時,電動汽車的動力電池能夠保證安全嗎?

動力電池

比亞迪把自家電動汽車開進30cm深的積水里去,模擬在暴雨積水路面行駛的情況;要求能連續正常行駛30分鐘、無漏電,才算合格。30分鐘都沒開出去的水坑,比亞迪你確定不是開進湖里了嗎?

然而這還不夠,比亞迪還要把電池丟進鹽水里,模擬整車泡水的情況;要求在水面以下1米深處泡上兩個小時,電池也不能進水。

你以為做到這種程度就算完了?比亞迪還要把充電到90%的電池包剝去所有密封?;?,接通開關,再丟到鹽水里浸泡;要求在這樣“不穿防護服,直接靠身體素質硬扛”的全過程中,甚至浸泡結束后一天之內,都不能出現電火花(電弧),更不能起火;確保即使電池的密封?;ひ蚺鱟彩鹿食魷制撲?、電池包內進水,也能保證駕乘人員安全。

“開腦洞”式防過充

目前市場上出現的,電動汽車動力電池為主因的事故,很多都是由于充電超過電池電壓上限導致的。應對這種過充問題的安全測試,本來對鋰電池來說難度就比較大,比亞迪還設置腦洞大開的極端情況,把通過門檻加得更高:

電池電壓監測的精度和采集信號的頻率、同步性夠不夠高,能不能在電壓出現異常時立刻發現;

能不能智能地區別不同等級的風險,自動采取對應的措施,如報警、限制電流、控制繼電器斷開電路等,阻止過充;

如果出現了所有監測、防范的電子系統全部失效的極端情況,過充已經發生,還有沒有完全不依賴電子系統的其它方法,能夠中止過充,從而降低損失、保證人身安全?

比亞迪獨創的專利安全防護手段,純機械防護裝置CID,就是應對最后這個極端問題的終極手段。它受電池在過充下出現的內部壓力升高驅動,不需要任何電子信號就能在過充發生時斷開電路,確保電池不會因為過充而起火。

讓煙躲著人走

防過充測試還遠遠沒到比亞迪極端假設的終點呢:萬一連CID都失效了,或者因為慘烈的碰撞,導致電池包內的電芯出現熱失控,引發起火風險呢?不管這種可能性有多小,萬一它就是發生了,電池的防護措施能夠保證駕乘人身安全、把損失減到最小嗎?于是測試又開始了:

從單體電芯,到電池模組,再到整個電池包,各個層級的耐火耐熱隔離,要能有效阻止零星熱失控的擴散,將損害限制在小范圍內;在慘烈碰撞等原因直接導致嚴重熱失控時,要能有效延緩熱失控在電池內的蔓延;

電池包內部的排氣通道,要實現設計目標,確保即使電芯在嚴重碰撞事故中損壞,產生的氣體也會沿著設計好的通道定向排出,不會像其它某些類型電池那樣不受控制地噴出高溫有害氣體甚至火焰,從而確保駕乘人身安全;

熱失控預警系統要能第一時間發現危險、迅速報警;電池與乘客艙之間的防火毯要能為人員逃生爭取到足夠的時間。

扛撞不只是一瞬間的事

雖說電壓、溫度方面的安全防護措施通過了測試,但碰撞事故會不會損壞電池包結構,造成它們無法正常發揮作用呢?比亞迪打出了碰撞、加速度沖擊、擠壓的“組合拳”,來考驗自家電池有多扛撞。

除了在正面、偏置、后面、側面碰撞測試里嚴密檢查電池安全的表現之外,比亞迪還專門針對電動汽車的特殊性,增加了比中保研等專業測試標準難度更大的側面柱碰、托底等測試,檢驗雙層高強度鋁合金電池托盤、蜂窩結構加強托盤邊框等能否有力地保障電池安全。

除了整車層面的碰撞測試,比亞迪還以高于國際標準近一倍的加速度沖擊電池包,以模擬碰撞事故中車輛的急?;蚣奔鈾?,要求電池內部結構必須在沖擊下完好無損。

光是一瞬間的碰撞還不夠,為了檢驗出碰撞事故發生后,車輛受到大力持續擠壓時電池的安全性,比亞迪用100kN,相當于10噸重物騎臉的力量擠壓電池包,要求電池包扛住不起火,為人員逃離留出足夠的時間。

連續開30萬公里壞路?

除了特殊情況下一時一刻的安全,電動汽車動力電池的設計、生產、裝配還需要考慮全生命周期里的安全性。比如,比亞迪按照車輛在真實壞路上行駛的振動頻率,對電池包進行持續63個小時的縱、橫、垂直方向隨機振動測試,期間還要進行充放電循環,模擬出30萬公里以上的行車疲勞狀態,檢驗電池包針對顛簸路況導致固定不良、零部件松動、外殼破裂等安全風險而采取的,以模組間鋁排焊接代替螺紋連接等傳統處理方式的可靠連接設計等防護手段,是否充分可靠。

直接用火燒!

即便面對一塊通過以上所有測試的動力電池,比亞迪仍然有更嚴峻的考驗安排著。比如,丟進煉丹爐500℃的火焰里去焚燒70秒,要求不能爆炸;如果有火苗,也要能在火源移開后兩分鐘內自行熄滅。

再比如,讓電池包在-40℃的低溫下待上8個小時,然后在30分鐘之內把環境溫度提高到85℃,再待8個小時,循環5次,要求電池無泄漏、起火現象。

作為一塊成熟的比亞迪電池,不光要能高續航、充電快、動力強,還要能潛水、能滅火、扛撞、扛擠、防抖……有沒有覺得做比亞迪的電池太難了?但是不通過九九八十一難的考驗怎么成佛保證消費者的安全呢?所以只有祝比亞迪的電池安全工程師們玩得開心了。

本文由大比特商務網收集整理(第戎历史)

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動力電池 電動汽車

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