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戈爾“實時低壓控制”思路防護動力電池安全

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年08月09日  

新能源汽車自燃大多是電池包的問題,那么好好的電池包為何會自燃呢?事實上引起電池包爆炸的罪魁禍首其實是“壓力”,電池包作為要知道電池在使用過程中難免會發熱,導致電池包內部壓力增加,形成內外壓差。如果電池包內部壓力不能及時釋放,將會導致電池包面臨爆炸危險。


針對這樣的情況,一般的解決方案是為電池包安裝泄壓閥,當電池包內部壓力超過臨界值,泄壓閥將會主動刺破,一次性釋放電池內部壓力,以恢復壓力平衡,保證電池安全。


但是泄壓閥作為通常使用的電池包保護方案,卻還不是應對壓力失控的最佳方案。我們利用假設法,深入分析現行泄壓閥的技術缺陷。


當新能源汽車出現熱失控的狀態,此時熱壓力釋放不夠,或者電池包已經出現釋放壓力造成電池包開路無保護狀態。我們試想一下,如果該車是在繼續行駛的狀態,那么,會出現以下3種情況:


情況①:電池包泄壓閥未刺破


當電池包內部壓力激增,導致電池包積累到一定壓力狀態,但達到刺破泄壓閥的臨界點,那么整個電池包將面臨鼓包或破裂的風險。這樣外界污染物如水,灰塵,沙石等極有可能進入電池包,進而導致電池事故發生。


情況②:電池包泄壓閥已刺破,但泄壓速度不足


當電池包內部壓力已導致泄壓閥刺破,熱壓力氣體迅速釋放。一般情況下,對于純電動車,熱壓力氣體的釋放速度在300——1500L/min,某些情況下甚至更高。如果泄壓速度不足,壓力釋放不及時,那么整個電池包依然面臨爆炸危險。


情況③:電池包泄壓閥已刺破或誤觸發


在電池包熱壓力釋放中,若泄壓閥已經歷刺破階段,或誤觸發,那么電池包就會進入無保護狀態,水和砂石均可進入電池包內部。萬一車輛處于暴雨涉水路段行駛,那么電池包可能會出現短路、斷電、甚至起火,這也使駕駛員和乘客處于危險之中。


實時“控壓”才是保證電池安全的關鍵


上述分析的情況發生均是由于電池包內部壓力沒有得到有效、及時的釋放,究竟如何才能切實保障電池包的安全?戈爾提出了“實時低壓控制”的全新思路。


我們都知道,通常使用的泄壓閥只在電池包內部壓力激增達到閥值,才會主動刺破,一次性釋放壓力,刺破后就會使電池包處于無保護狀態。而戈爾的最新低壓泄壓閥產品,卻可以讓電池包在低于25mbar的情況下就開啟過壓旁路,泄壓能力急劇上升,在40mbar時熱壓力釋放能達到30000L/小時,70mbar壓力時更是達到50000L/小時。最關鍵的是泄壓過程中產品不會刺破!這使得戈爾的產品能長效保護電池包安全,重復使用,更能讓熱壓釋放后,依然可以做到防水防塵,大大提高了電池包的使用壽命。如果釋放的氣體溫度繼續上升,整體閥門可脫出,在70mbar下可達到100000L/小時的熱壓釋放,有效保障電池包的安全。


戈爾此款名為GORE電池包低壓防護產品將在德國舉辦的歐洲電池展首次亮相,6月份也將在國內上市。


GORE電池包低壓防護產品對于電池包的作用是非常重要的,不僅是對電池包安全有了更有效的保障,對于電池設計人員來說更是一項令人興奮的進展。現在電池設計人員可以使用更薄、更輕且成本更低的材料來設計更可靠的電池包,為未來交通帶來積極的影響,從而創造一個更清潔、更安全和更智能的世界。


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