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【全设计理念】动力电池安全——新能源汽车的“生命线”( 二 )


其次，在碰撞事故发生时，比亚迪电动汽车中的安全气囊总成会给电池管理系统（BMS）发出警告信号，BMS得到警告后会立即命令电池包内部的电池模组断开串联连接，串联电路断开了，原本存在于电池包正负极两端的高电压就被分成了若干“段”存在于电池包内部的安全低电压。这种独特的“高压分段”设计可以确保碰撞事故发生后，不会发生车内人员或救援人员的触电伤害事故。
疏堵结合，最大限度防止电池起火爆炸
2019年发生的几起纯电动汽车电池起火爆炸事故引发了全行业的担心。动力电池为什么会起火爆炸？简单地说，电池爆炸和燃烧是由于电池电芯过热并引发如同多米诺骨牌效应的“热失控”而引起的。“热”是关键——造成电池电芯过热的成因较多，比如电池过充、电路短路、电池遭挤压变形、电池遭破坏性穿刺等，电池被外部火灾“烧烤”等，都会引起电池电芯的过热。
因此，要想防止电池起火和爆炸，首先要对电池电压、电池温度进行实时监控，一旦电压、温度出现异常，电池管理系统BMS必须作出应对，如采取断电保护、释放电池电压、调用热管理系统给电池冷却降温等，都是防止“热失控”的有效手段。
其次，比亚迪还在电池电芯和电池包上做了一些独特的设计以进一步保障电池安全。
例如，在电动车充电时，如果由于充电系统故障导致电池过充，电池温度会持续升高，将电池内部的电解液分解气化，导致电芯内的压强不断升高，产生爆炸隐患。此时，比亚迪电池电芯上一个叫“CID”的机械装置会发挥作用，这个CID受压强控制，当电芯内部压强超过设定值时，CID会自动弹开，断掉电芯与电芯之间的串联电路，强行终止充电过程。
如果CID仍没有遏制住电芯的过热，那么安装在电芯顶部的防爆阀就会自动打开，排放电芯内蓄积的高压气体，排放出的气体会沿着电池包内部事先设计好的气体排放通道绕开可能产生电火花的路径，经电池包的泄压阀，安全地排放至电池包外部。
【全设计理念】动力电池安全——新能源汽车的“生命线”
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此外，在车辆遭受严重撞击时，强大的撞击力可能导致电池电芯遭受挤压变形，造成电池内部短路，严重的情况下会引发电池起火或爆炸。为了尽可能防止这种情况发生，比亚迪首先对车身进行优化设计，将电池包布置在整车下部的中间位置，距离车头和车尾都留有足够的缓冲区。为防止侧面撞击挤压电池包，比亚迪还特意加固、加厚了电动车型的左右纵梁，以此加强侧面的抗撞击能力。
同时，比亚迪电池包下部的“托盘”采用高强度铝合金材料制造，其边框采用蜂窝状设计，可以在电池包遭受严重的侧面挤压时，尽可能保证电池包内的电芯不受侵害。目前国标要求在承受100kN挤压力或者电池包的变形量达到30%时，电芯不出现起火爆炸情况，而比亚迪的企业标准要求电池包在遭受120kN挤压力的情况下，电池包塑性变形不得超过14%，且电芯不受到丝毫伤害，标准之严苛过于国标，尽最大可能确保了电池在碰撞情况下不发生恶性的起火爆炸事故。
动力电池安全是新能源汽车的生命线
【全设计理念】动力电池安全——新能源汽车的“生命线”
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其实，前面介绍的电池安全保护措施，只是比亚迪“七维四层”电池安全设计理念下的一部分保护措施。针对动力电池的安全问题，比亚迪还有小编多多独特的技术尚未揭开面纱。比亚迪之所以对解决电池安全问题如此不遗余力地投入，是因为比亚迪深知：动力电池安全是整个新能源汽车行业的“生命线”，如果这条“生命线”被轻视，最终影响的是全社会对新能源汽车的信心，挫败的是汽车行业拥抱新能源汽车的勇气。
如今，比亚迪已经宣布将包括动力电池在内的“e平台”核心技术模块向全球汽车行业开放共享，其目的就是希望更多的汽车企业能以更高效的方式采用到更可靠的电动汽车核心技术，进而促进整个新能源汽车市场的发展，加速电动汽车的普及。我们也希望看到，有朝一日，消费者能放下顾虑，安心畅享电动汽车带来的美好生活！


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