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“铁电池”做盾比亚迪电动车安全稳定

锂电中国浏览量:1845时间:2012-11-13 09:56:00

前不久,比亚迪宣布计划针对出租车及公交大巴市场推出“零元购车o零成本o零排放”解决方案。在解决了出租车公司和公交公司一次性购买电动车资金压力的同时,也让e6成为了出租行业的“摇钱树”。它不仅为企业寻求新能源的发展探索出了全新的模式,更向外界展示出了自己对e6纯电动车产品性能的自信。

相较传统的燃油汽车,纯电动车最大的特点就是采用纯电驱动,电池的安全在一定程度上也就意味着整车的安全。比亚迪纯电动车e6不仅整车符合国内各项标准及美国FMVSS严格标准,同时长期路试显示出动力电池——“铁电池”的持久稳定。据比亚迪最新数据显示,截至9月底,先后在深圳投入公交运营的300台e6纯电动出租车累计总行驶里程接近2600万公里,单车最高里程接近24万公里,相当于普通私家车超过10年的行驶里程,其间没有更换过一次电池,充分验证了铁电池的安全可靠。

确保热稳定性比亚迪选择磷酸铁锂电池

作为汽车动力电池,安全性是压倒一切的首要考虑因素。而电池安全分为“电安全”和“热安全”。电安全可以通过外部手段来保障。例如给一台手机充电,不论其电池质量如何,只要设置一个自动停充的电压值,就可防止过充。这就是电安全设置。

而热安全是指电池材料在不同温度下的稳定性,它完全依靠电池自身的品质来保障。因为我们不可能通过后天手段,把动力电池一个个用绝热材料包裹起来,那会造成整车重量的严重超标。因此选择动力电池时,电池材料的热稳定性是重要考虑因素,而不能一味追求高能量密度。

当前锂电池分三大类:

从上述表格中,我们可以看出,钴酸锂电池能量密度非常高,但当它在高温下不稳定,达到180度它就会分解成氧,放出大量的热能爆炸;锰酸锂电池,其安全性虽然高于钴酸锂但它加热的时候也会分解成氧,容易爆炸,而且锰的溶解会造成电池寿命的缩短;而磷酸铁锂电池在高温下十分稳定,一般不会发生分解反应,即使发生了分解也不会产生气体,它虽然能量密度不占优势但是热稳定性是最好的。出于安全和电池寿命的综合考虑,比亚迪选用了磷酸铁锂电池作为了纯电动车的动力电池。除了比亚迪,通用亦打算改用磷酸铁锂电池作为电动车动力电池。

高安全性能足以经受各种严苛试验

比亚迪方面表示,为了确保动力电池具有良好的安全稳定性,在研发过程中曾多次对“铁电池”进行火烧、挤压、针刺、过充、短路等极端测试。

从测试结果来看,比亚迪的磷酸铁锂电池的安全性能可圈可点。例如,在电动车长途行驶过程中,难免会出现电池高温运作的情况,比亚迪以5℃/min的速率加热电池至150℃,并保持2小时进行炉热测试,电池无起火燃烧爆炸的现象发生;针对潜在存在的碰撞事故,比亚迪进行了挤压测试,将电池完全挤压变形,e6未发生起火燃烧;如果因为碰撞,引发了电池的短路,我们也完全不用担心电池会起火爆炸,比亚迪用导线连接电池的正负极使其短路(导体内阻≤5 mΩ),进行了保持10分钟的短路测试,证明了电池的安全性;另外,比亚迪还模拟了电动车从高空跌落的情况,将电池从1m高度跌落至混泥土表面,电池也仅出现了轻微的变形。

在各种极端测试下,比亚迪铁电池即使内部或外部受到伤害,但均不起火、不爆炸,表现出了极高的安全指数,确保驾乘者在各种环境下的用车安全。

解决电池一致性难题夯实安全基础

电池的一致性一直是纯电动车发展中的难题,电池组中的一节电池出现问题,整个电池组的工作都会受影响,牵一发而动全身。因此电池一致性好是电池安全的重要一环。但是这对电池组的设计、制作以及组合、管理与维护等方面都有高要求。不管哪个性能指标都重要,缺一不可,电池一致性包括:容量一致性、循环一致性;内阻一致性、动态内阻一致性; 电压一致性、压降一致性,这每一个指标背后都代表着多项技术难题的攻克。新能源汽车使用的是动力电池组,由若干个锂电池组成。如果电池组的“一致性”不好,就容易造成有的过度充电、有的充电不足现象,影响整个电池组的使用寿命和效率,甚至产生安全问题。

比亚迪依托自己在世界电池领域的领先优势,将电池一致性做到了极致。所研发的磷酸铁锂电池从产品设计、装备,到生产工艺、管理全流程确保电池组的一致性。使得单体电池的安全性、寿命和电池组一样,确保了电池单体的高安全性能,也解决了电池组在纯电动车上的安全问题。

多重安全防护从源头确保电池安全

为进一步保证电动车安全,比亚迪还针对动力电池组件进行了7重安全设计。以比亚迪e6纯电动车为例,其所用动力电池单体、电池模组、电池系统均采取了必要的安全设计和多重安全防护措施。

防爆阀作为多层安全防护设计中的重要一层,保证在电池出现异常时,可靠启动,完成泄压使命,防止电池爆炸,而且防爆阀为无碎片式设计,即在防爆阀启动后,防爆阀与盖板主体仍然连接在一起,不会有碎片、异物飞出。

第二重高压安全设计,这是安全的重中之重,比亚迪也做到了这项技术当前的极致。最小电气间隙、最小爬电距离远超出国标及美国UL标准要求,各种电气绝缘材料均经过美国UL认证。此外主动力回路上串联多个保护装置更多一层保障,当电池包出现异常时,可以通过保护装置将电池包分断为电压较低的各个部分。同时,在电池包正常充、放电以外的其他时间(也包括电池包的存储、运输、维护、修理),可以通过保护装置将电池包分断为电压较低的多个小段,防止意外情况(如严重碰撞)发生时造成事故。

当然备受关注的电池模组阻电工作也做到了家,电池模组及包体外壳均采用UL认证的塑胶材料,具有优秀的电绝缘性能。同时,为防止电池内部间短路或电池与车身短路,降低电池包短路风险,所有电连接端子均采用隔离设计,即所有电连接端子与其他带电体和导电体物理隔离;此外,电池包正负极分布于电池包的两侧,避免电池包发生正负极短路。

在电池包内做好一切阻燃准备后,还有一重设计可以外在感应,人为杜绝隐患。当车辆因为碰撞漏电时,控制系统可以实时响应,通过手动开关按钮及时断开动力回路,(严重漏电时控制系统可以自动切断动力回路,)防止风险进一步扩大。

权威测试鉴定铁电池拥有中美“双保险”

作为国家汽车新产品公告内产品,e6纯电动车不仅通过了国家相关检测机构的整车碰撞安全、系统电安全、电池安全等试验,而且还按照美国FMVSS标准,美国US-NCAP以及美国保险协会IHSS试验工况进行了验证,同时满足ECE R100要求,可谓拥有中美“双保险”。

今年5月比亚迪e6出租车因其它车辆司机醉驾、高速撞击,遭遇一场严重交通事故,引起社会对电池安全的关注。6月由深圳市计量质量检测研究院组织,邀请国内电动汽车整车及动力系统、部件安全、结构安全、碰撞安全、电子电气安全、电动汽车动力电池、材料燃烧特性等领域的13名业内权威对比亚迪电动车进行了为期两个月的权威鉴定。经过鉴定,在遭遇肇事车辆超过180km/h 的高速撞击和与路边大树的高强度二次撞击后,电弧引燃内饰材料及部分可燃物质。但整个事故中e6出租车动力电池没有发生爆炸,72节单体电池(占全部96节动力电池的75%)未起火燃烧。动力电池系统在整车上的安装布局、绝缘防护及高压电系统设计合理,整车安全设计未见缺陷。足见e6在动力电池安全性方面经受住了严重事故的考验。

总体而言,比亚迪作为全球最先实现磷酸铁锂电池产业化的车企之一,最先将磷酸铁锂电动车投放市场,300台e6出租车和200台K9大巴两年多的成功运营,使电池的性能优势得到了充分的证明。与此同时老牌车企通用也计划在电动车领域回归磷酸铁锂路线。这些事实证明比亚迪选择了一条正确的技术路线,并已走在前列。如今比亚迪正大力推进公交电动化,基于自己产品的成熟稳定,比亚迪采用“零元购车o零成本o零排放”创新模式,不仅可以给出租车公司和公交公司带去丰厚的利润,而且还为新能源汽车的推广和节能减排提供可行性途径。

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