比亚迪如何保证动力锂离子电池的安全性？

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

近一个月以来，新能源汽车安全事故频发。 据不完全统计，仅今年两个月发生的电动车起火事故数量就超过了2017年全年的起火事故数量。 值得注意的是，这些发生起火事故的电动汽车中，有很多都采用了锂离子电池。

可见，动力锂离子电池的可靠性关系到消费者的人身和财产安全。 那么，电动汽车为什么要采用动力锂离子电池呢？电池组采取了哪些措施呢？热失控是动力锂离子电池真正的动力。 锂离子电池体积较大，原来是由于热失控造成的。

目前，纯电动汽车建设还不是很完善。 消费者对纯电动汽车的购买十分方便。 到达加油车并不容易。

无论是消费者还是新能源产品，对于电池的寿命都是有一定的要求。 因此，出现了重量轻、功率大的三元锂离子电池，被很多新能源车企采用。 但三维锂离子电池有一个致命的缺点，就是在车辆发生碰撞之后，容易引发火灾事故，而罪魁祸首就是电池过热引起的温控器故障。

（之前使用的磷酸铁锂离子电池在碰撞之后不容易启动，重量稍重，功率稍小，所以已经逐渐被三维离子电池取代）在纯电动汽车上，动力锂离子电池系统是由多个动力锂离子电池单体组成，运行过程中大量的热量都集中在小小的电池壳内。 如果热量不能及时快速散去，不仅会影响动态锂离子电池的寿命，而且可能会出现热失控现象，从而引发火灾爆炸等事故。 如果从原理上来说，热失控原理有四种情况，即机械滥用，电气滥用，热滥用，内部短路。

机械滥用是指当汽车发生碰撞时，由于外力作用，导致锂离子电池单体、电池组产生变形，各部分产生相对位移，造成电池隔膜撕裂并发生内部短路，以及燃料电解液泄漏，最终引发火灾。 在机械滥用中，穿刺损伤最为严重，它可能导致导体插入电池体内，造成正负极直接短路。 而电气滥用是由于电池使用不当造成的，有外部短路、过度充电、过度放电等几种类型。

其中，由于过渡放电极小，过度放电引起铜线升高，会降低电池的安全性，从而增加电池的发电机会。 外部短路是由于电芯中的两个压差导体中的两个发生短路造成的。 当发生外部短路时，电池的热量无法很好的散热，电池温度会升高，高温触发热量不受控制。

最后，过度充电是滥用电器的一种危害。 由于过量的锂嵌入，负极表面生长有锂枝晶。 而锂的过度脱嵌会导致阴极结构因热量和氧气释放而崩溃。

氧气的释放加速了电解质的分析，产生了大量的气体。 由于新的内压，排气阀打开，电池开始排气。 电池内的活性物质与空气接触之后，会发生剧烈的反应，放出大量的热量，从而导致电池组燃烧起火。

接下来是热滥用，这是指电池的局部过热，这种情况很少单独发生，通常是通过机械滥用和电气滥用，并且是最终直接触发的情况。 热滥用一般是由于外部环境温度过高，或者由于电路短路造成发热量过大，影响温控系统运行，从而造成热量失控。 从规程上看，碰撞、损坏，电池的结构、性能，空调系统的结构、性能或其他热管理系统的故障都可能导致热滥用。

最后是内部短缺。 这种情况是由于电池正负极笔接触不良造成的，一般是由于机械滥用和热滥用造成的。 内部短路是由同样复杂的原因引起的，例如锂离子电池过度充电。

枝晶的堆积会造成电池隔膜被刺穿，从而造成电池内部短路或者碰撞，刺穿后造成损坏，导致正负极接触不良。 可见，纯电动汽车起火事故中，一般都是由以上四种情况引起的，而外部事故也是主要因素。 也正是因为如此，对于电池组生产厂家来说，不会发生警戒级以上的火灾事故，其在电池加工时不仅会非常谨慎，还会进行一系列的测试实验。

其中，比亚迪在这方面是值得称赞的。 比亚迪电池在研发时就保证了电池的安全性，为了防范电池的安全，比亚迪电池在研发过程中就已经在一定程度上规避了风险。 比亚迪乘用车所采用的电池基本为三元锂离子电池，又称三维锂离子电池，是指正极材料采用镍钴酸锂或者镍钴酸锂。

锂离子电池专用三元正极材料。 比亚迪三元锂离子电池采用的正极材料为镍钴氧锂，与钴铝酸锂离子电池相同，同时能量密度更高，保证了电池的均衡、稳定性，因此会成为目前消费级电动汽车动力锂离子电池的首选。 但镍钴锰酸锂的热稳定性优于镍钴铝酸锂，且镍含量比例较少，在提高能量密度的同时能更好地取得寿命与安全的平衡。

因此作为动力锂离子电池是更加安全的。 二、锂离子电池按电芯类型分为硬壳和软包两大类，其中硬壳材料可取钢壳、铝壳，软包为铝塑复合膜材料。 其中硬壳按其内部正负极排列形式分为圆柱型和方壳型。

简单来说，目前最主流的电池封装形式有三种，圆柱型、方壳型、软包型。 比亚迪采用的是方形的铝壳封装，这样可以让电池内部的材料更加紧密，再加上铝壳的约束，不容易膨胀，所以相对比较安全。 此外，方形外壳封装可具备防爆功能，若有热损失，膨胀空气会从固定方向威力释放，不容易影响其它电池单体。

而且由于采用方形封装，电芯间隙极小，加之铝外壳密度小，重量轻，方壳封装的电池能量密度可以更高。 另外值得一提的是，比亚迪的电池管理系统通过实时监测电池状态，当电池组温度异常时，通过空调系统散热或者加热，保证电池的安全和寿命。 并且在动力型锂离子电池智能温控系统的基础上，动力锂离子电池组增加了电池加热、冷却功能，并同步优化新增散热保温功能，使电池工作在合适的温度范围内，延长电池的使用寿命。

严格的测试实验更好的确保电池的安全性由上可见，比亚迪电池在研发生产时就极大的保证了电池的安全性。 当然，为了更好地测试电池的安全性，比亚迪在电池研发过程中也做了一系列严酷的测试实验，而且实验项目尽量模拟消费者日常使用中可能遇到的情况。 充电、短路、挤压、针刺、火烧等。

过冲测试对于模拟锂离子电池的日常充电过程以验证电池的可靠性和安全性具有重要意义。 必须按照电池规定的电流进行充电，直到电池组或单体电池达到规定的电压为止直至电池模块充满电。 然后静置，根据时间观察电池的情况。

该实验模拟的是电池短路故障。 在短路实验中，动力锂离子电池内部会通过很大的短路电流，电池一般会产生起泡，鼓胀，安全阀弹起等现象，极端情况下会起火，出现强烈烟雾，甚至爆炸等。

需要进行规定的环境（常温或者高温），将使用的电池放置在配套的防爆箱内，与被测样品进行外部短路模拟检测，完成模拟。 电池外部短路检测。 此次试验的目的是改进或提高新电池的技术、可靠性和安全性。

Image017.jpg 挤压试验 为模拟事故发生时，当车身发生严重变形，电池在受到挤压时，电池受到挤压，并因挤压变形而损坏电池，或引起火灾、爆炸等隐患。 需要将实验所用的单体电池或者电池模块放置于操作装置中，用半径规定的半圆柱形挤压板，垂直于电池极板方向以（51）mm/s的速度挤压。

程度达到0V电压吗？ 并观察1小时，测试要求电池不起火、不爆炸。 实验还模拟了汽车使用过程中发生的意外，电池被尖锐物体刺穿，并通过技术手段防止异物、内部短路，从而引发火灾、爆炸等隐患。

实验在环境温度20°C±5°C下进行，将检测所用的电芯放置在测试设备上，用规定尺寸的非花瓶钢针刺穿电池的最大表面。 中心位置，测试要求电池不起火，不爆炸。 防火试验模拟电池组或系统安装到电动汽车上后，电动汽车遇到高温地面或火焰时，电池组或系统突然升高的现象。

试验过程中，观察电池组或系统在短时间内，由于各种情况而导致的温度突然升高。 实验中，将试验设备所用的锂离子动力电池模组放置于预定的试验设备或场地内，经一定温度持续燃烧，试验要求不爆炸、不着火、不燃烧，且无火苗残留。 此外，比亚迪还进行了低温耐久、高温耐久、盐水浸泡、跌落、震动等检测。

通过与阿杜迪电池的对比以及测试过程得知，比亚迪动力锂离子电池的可靠性和产品质量是值得信赖的。 比亚迪纯电动汽车电池是否安全，寿命是否够长，关于消费者来说，在保证了电池安全之后，却更加关注纯电动汽车的续航里程，那么纯电动汽车的续航里程到底怎么样呢？这里我们就选取了消费者比较熟悉的比亚迪纯电动汽车，一起来看看这些车的续航里程到底怎么样吧。 作为十万级纯SUV领军者的元EV360今年9月销量达5008辆。

足以看出这款车深受消费者的喜爱。 这款车搭载的是比亚迪最新的三维离子电池。 电池组容量为43。

2kW/h、能量密度为146.27Wh/kg。 其综合续航里程为305km，而在60km/h等速下，续航里程也能达到360km。

比亚迪E5作为消费者最为熟悉的一款电动车，9月销量为4052辆，而这款车同样搭载了三维锂离子电池。 电池组容量为60.48kw/h，综合续航里程为400M。

比亚迪秦Proev作为近期上市的新车，电池容量为56.4kWh，综合续航里程达到420m。 从这些畅销车型可以看出，比亚迪在续航方面搭载了动力锂离子电池，以满足消费者。

编者点评：很多电池企业、车企为了获得更多的补贴，追求更高的能量密度，却忽略了动力锂离子电池最根本的安全属性，而近期频发的事故也让动力锂离子电池备受关注。 电池安全是视野中不可或缺的一部分。 作为国内最早进入动力锂离子电池领域的企业，比亚迪在动力锂离子电池研发过程中始终保持着较高的安全性。

而我们也能看到比亚迪在电池加工过程中处处严苛的检测，始终把消费者的安全放在第一位。 所以比亚迪加工是值得信赖的。