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【比亚迪】开创全智控安全管理先河，捍卫动力电池生命线谁领风骚？


2020年5月13日 ， 工信部组织制定的GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、GB 38032-2020《电动客车安全要求》和GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准正式发布 ， 增加了电动汽车电池系统热事件报警信号要求 ， 重点强化了电池系统热安全等方面的试验和风险防范能力 。

【比亚迪】开创全智控安全管理先河，捍卫动力电池生命线谁领风骚？
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在此之前的4月17日 ， 工信部发布《2020年新能源汽车标准化要点》 ， 其中涉及到新能源汽车安全方面 ， 要求在动力电池领域加快动力电池安全性能和循环寿命标准的立项 。 毕竟新能源汽车动力电池的安全 ， 关系到我国新能源汽车长期发展战略 。
近年来 ， 国内外各品牌新能源汽车的安全事故层出不穷 ， 特斯拉、蔚来、北汽、比亚迪等概莫能免 。 5月4日杭州市一台江淮瑞风在行驶过程中发生自燃 ， 虽经过消防队员的紧急扑救 ， 但车子仍被烧的只剩铁架 。 国家对动力电池的安全性能给予了极大重视 。 没有绝对安全的电池 ， 只有概率上的区别
新能源车自燃很大程度是因为动力电池的安全性 ， 锂离子电池都含有易燃溶剂 ， 锂电池活泼、易燃烧是其天性 ， 这是先天化学性质所决定的 。
众所周知 ， 锂离子电池主要由六部分所组成 ， 分别是正极、铝箔、负极、铜箔、隔膜和电解液 ， 电池内部的电解液含有大量有机物 ， 比如说有碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯 ， 这些酯类名字复杂记不住不要紧 ， 但他们都有一个共性 ， 即自备燃爆属性 。
在充放电时内阻会迅速发热、甚至短路 ， 因此充放电时热量大部分产生于内阻较大的正极 ， 不管是磷酸铁锂电池 ， 还是三元电池 ， 都不能百分百避免 。 当这些热量聚积到一定程度就会产生火花 。 如此一来 ， 电池制造商通常在电池正负极之间引入了隔膜来进行间隔 ， 以保证安全 。
麻烦就在于锂离子电池本身太“好动”了 ， 其本身也暗藏着诸多刺穿隔膜的隐患 ， 对于这个现象有个专业名词叫“枝晶” ， 而此现象也是源自锂离子电池的化学性质 ， 是其天性 ， 不可避免 。
在使用锂离子电池的过程中 ， 电极的表面会形成一些类似“小毛刺”一样的物体 ， 这种小毛刺就是“枝晶”本晶了 。 伴随使用的频次增多 ， 枝晶也是越来越大 ， 最终枝晶会刺穿隔膜 ， 从而造成短路 。

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于是 ， 正极电位越高氧化性越强 ， 过充则更强 ， 引起化学反应 ， 热失控温度降低 ， 如果这时候BMS（电池管理系统）照顾的不够周全 ， 就极有可能发生各类意外 。 不仅如此 ， 高温时材料继续分解还会自动分离出气体 ， 起到火上浇油的效果 。 超薄的隔膜、可燃的电解液、永远在生长的枝晶 ， 整个锂离子电池就像是把助燃剂和火源给凑到了一块儿 ， 中间防护用的“保护膜”还总是有被刺破的风险 ， 这隐患能不多吗？
因此 ， 很多专家都表示 ， 没有绝对安全的电池 ， 只有概率上的区别 。 电池热管理、监测预警、火灾抑制 ， 一个都不能少
目前 ， 业内普遍认为引发新能源汽车自燃的主要诱因是电池热失控 ， 而电池热失控的原因主要是热辐射、电池内部短路、恶劣环境滥用等 。
据前瞻产业研究院对2017年以来新能源汽车的起火事故分析统计 ， 充电场景是起火的高发场景 ， 占比达50% 。 起火事故的原因中 ， 动力电池自燃占比为30%以上 ， 主要是由于锂电池发生内部或者外部短路后 ， 短时间内电池释放出大量热量 ， 温度急剧升高 ， 导致热失控 。
欧阳明高院士指出 ， 由于动力电池在工作时会发热 ， 其正常情况下可控 ， 但在电池温度过高或充电电压过高时 ， 电池内部化学反应会接连发生 ， 产生连锁反应 ， 使电池内压及温度急剧上升 ， 进而引发电池热失控 ， 因而引发燃烧或爆炸 。


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