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新能源車碰撞時電池會爆炸嗎?爆炸的威力有多大?

新能源汽車的動力來源是鋰電池。目前大部分車輛使用能量密度更高的三元鋰電池。這種電池受到外力破壞後會劇烈燃燒,但由於車輛上沒有油箱,所以車輛在沒有燃油的情況下只會自燃,不會發生爆燃的二次爆炸。

雖然不會爆炸,但是燃燒速度非常快。

壹輛車可以在幾分鐘內被燒毀。所以新能源車壹旦燒了,就沒有挽回的可能了。

但是新能源蒸汽沒有發生事故導致爆炸的案例。原因是鋰電池沒有爆炸條件,事故中鋰電池會劇烈燃燒,直至全車燒毀。

鋰離子二次電池的特點是容量密度高,容量密度不斷被刷新。只有增加密度,才能提高續航能力。所以鋰電池的發展方向是不斷提高容量密度,那麽鋰電池為什麽會自燃呢?我們先來看看鋰電池的結構和工作原理:

鋰電池的結構與電解電容器高度相似:

正極材料、負極材料、中間隔膜、電解質和絕緣片。正極材料和負極材料緊緊纏繞在壹起,就像壹個電容器,各層之間用隔膜絕緣,外殼起到密封作用,防止電解液漏出,使電芯整體浸泡在電解液中。我們來看看鋰電池的工作原理:

充電時

鋰離子從正極逸出,通過電解液進入負極板。此時,負極材料富含鋰,正極材料被剝離鋰。電子的補償電荷從外部電路提供給負電極,以確保電荷平衡。反之,鋰離子從負極逸出,通過電解液進入正極,正極富含鋰。當電池被異物刺破時,如針刺。這時候就相當於直接把電池內部的正負極短路了。鋰電池的短路電流非常大,所以它會從電池內部開始劇烈燃燒:

電池擊穿

後劇烈燃燒是鋰電池的固有缺點。目前比亞迪的鐵鋰電池做的比較好。

其他的,比如三元鋰電池,只能從其他地方想辦法,比如提高外殼的硬度,給電池做壹個堅硬的外殼,防止電池被異物刺破,降低爆燃的概率。或者盡量把電池放在不容易碰到的地方,但是電池組很大,只能放在機箱上,還是有被異物刺破和碾壓的風險。這也是大多數新能源汽車無法回避的現實。即使是特斯拉也無解。

其實傳統燃油車爆炸的概率也很低,雖然汽油易燃易爆。

危險品,但現實中很難看到汽車因為事故爆炸的例子。

上圖這種爆炸往往是電影中刻意制造出來烘托氣氛的。汽車爆炸也是很難的。油箱爆裂時,往往伴隨著劇烈的燃燒,汽油消耗完畢。

事故導致油箱損壞和汽油泄漏。此時,空氣中的油氣濃度足夠高時,往往會發生閃爆引發爆炸。而油箱裏的燃油是有限的,又有足夠的室外空氣,所以汽油會很快蒸發或燃燒,空氣中的油氣濃度很難達到閃爆的臨界點。所以汽車爆炸只發生在電影裏,或者戰亂地區,現實生活中很難看到汽車爆炸!

我可以肯定的告訴妳,新能源車會碰撞爆炸。這是毫無疑問的。至於說不可能的人,請仔細想想。只要是電子產品之類的東西,都會爆炸。更何況是車。妳見過不爆炸的車嗎?我是說在交通事故中。

2018數據顯示,超過5輛新能源汽車因充電發生爆炸。當然,在我們的日常生活中,無論什麽東西充多了也會導致爆炸。

今年6月,特斯拉壹輛汽車自燃。整輛車只燒到了車的架子,向佐沒有人員傷亡。像特斯拉Nature這樣的不在少數。

上海有個特斯拉客戶,把車停在地下車庫的某個位置。從監控中可以看到,車子慢慢開始冒煙,然後開始走火,最後只剩下壹個骨架。車企透露官方回應稱,該用戶電池因自身原因變形,維修人員未檢查,導致事故發生。雖然這些事情發生的概率很小。但是會發生的。

先回答:不可能。

說說原因

可以去百度壹下爆炸的四個前提條件:可燃物、助燃劑、封閉空間、火源。

不考慮壹些防護措施(如BMS等。)新能源汽車(此處僅指純EV汽車,不包括燃料電池),就電池本身及其工作環境而言,封閉環境是最難滿足的條件。

當電池包裝破損,電解液流出,電池自燃,由於電池處於開放的環境中,熱量不會積聚,所以即使有明火,也不會因壓力增大而爆炸。

這個原理同樣適用於燃油車,燃油車爆炸的條件也非常苛刻,受限於封閉的環境。

大部分車輛自燃的結果是起火,爆炸的可能性很低。

目前唯壹有可能爆炸的汽車是包括天然氣和氫氣(燃料電池)在內的氣體動力汽車。

氣體壓縮是壹個封閉的高壓環境,所以壹旦有碰撞和損傷,壓力會瞬間釋放,遇到明火極有可能爆炸。

但是隨著技術的發展,常溫常壓下的存儲技術也非常成熟,所以未來包括氫氣在內的大部分燃料電池汽車都可以像普通電動車壹樣安全。

不可能的

近年來,能源汽車起火事故的視頻讓消費者非常緊張。新能源車車主擔心自己的車容易著火,其他車主也不敢把車停在旁邊。那麽,新能源汽車的電池安全嗎?現階段不同形式動力電池的新能源汽車如何保證安全性?

兩大戰隊PK,誰能登頂?

●三元鋰電池的常見形式

目前新能源乘用車主要使用三元鋰電池,傳統磷酸鐵鋰電池主要是商用車和部分低端微型車(比亞迪最新的磷酸亞鐵鋰刀片電池暫且不討論)。

閱讀上表:

1,硬殼電池(方形電池)最大的優點就是安全。畢竟鋁合金/不銹鋼外殼本身又硬又厚,連針刺測試的鋼針都紮不透,但是硬殼電池的整包能量密度壹般都不高,過多的重量用來保護電池本身。這是大多數主流新能源車企的選擇。

2.大家都看到了軟電池的本體。很多數碼產品的電池都是它。軟電池重量輕,單體電池壹致性很好。問題是加了溫控系統後重量輕的優勢並不多。目前主要有通用、愛知、未來車企選擇使用。

3.圓柱形電池應用最廣,散熱好,能量密度高。此外,還有很多圓柱形電池的供應商。中國、日本、美國、韓國都有成熟的圓柱電池廠商,特斯拉是最著名的使用圓柱電池的車企。

●鋰離子電池的安全性

鋰離子電池的主要安全問題是燃燒甚至爆炸,而這些問題的根源在於電池內部的熱失控。

壹般來說,電池的最佳工作溫度範圍是25℃左右。即使車輛處於靜止狀態,電池也不會完全斷電,電池管理系統會根據情況自動調整動力電池的輸出功率。當電池組受到不可控制的外力撞擊或內部短路時,電芯本身會繼續發熱。如果熱量不能及時控制在合理的溫度,就會導致由內而外的燃燒。由於鋰電池自帶氧化劑,傳統的用幹粉或泡沫滅火器隔絕氧氣的方法完全沒用,只能用大量的水自行冷卻才能熄滅。

熱失控的來源可分為三類:

1,電芯受外力擠壓;

2.電池內部短路;

3.電池管理系統(BMS)失控。

很容易解決電芯不受外力擠壓的問題。只要在車身和電池組的外層設計有效的保護結構,就可以在壹定程度上抵禦或減輕車輛發生碰撞時的所有沖擊,可以很好的保護電芯不受外力擠壓。

動力電池壹般安裝在乘客艙正下方,因此汽車原有的結構可以有效緩沖和保護前後沖擊,部分車型甚至還有額外的加強件。例如,梅賽德斯-奔馳的第壹款純電動汽車EQC,在車頭設計了由多根鋼管組成的安全籠結構。

在面對來自側面的沖擊時,除了依靠車輛的B柱和車身框架作為緩沖外,電池組外殼兩側還會額外設計類似防撞梁的吸能結構,可以抵抗對電池組車身的沖擊。但是僅僅應付外部的沖擊是不夠的,還需要壹個框架把它固定在裏面。即使沖擊已經擴散到內部,也能保證電芯有足夠的“生存空間”。

以蔚來70kWh電池組為例,采用尺寸規格為PHEV2、容量為50Ah的VDA方形電池,采用4P96S電池的排列方式,即96個電池為壹個模塊,4個模塊組成蔚來電池組,384個方形電池,每個電池模塊內置3個電芯溫度傳感器。

液冷恒溫系統對於純電動汽車非常重要。蔚來在模塊下方鋪設了鋁制液冷板,在模塊和液冷板之間增加了壹層導熱墊,在液冷板和外殼底部之間鋪設了隔熱保溫材料,進壹步保證了整個電池系統的恒溫和安全。工作時,電芯的溫度傳遞到與冷板接觸的模塊底部,再通過導熱墊傳遞到液冷板上,液冷板的外壁將熱量傳導給冷卻液,當電池溫度過低時可以反向加熱電池。

通用汽車的子公司別克VELITE6使用的是壹種軟電池,其中壹塊塊軟電池單元像撲克牌壹樣垂直排列。兩個軟電芯、壹個散熱片、壹個模塊框架和壹個隔熱泡沫構成壹個完整的“迷妳堆疊單元”,壹個電池模塊組件由26個“迷妳堆疊單元”組成。此外,冷卻液還可以通過線圈加熱,提高電池的溫度,即使在極寒環境下,也能保證電池處於最合適的工作溫度。

雖然軟電芯的電池壹致性比硬電芯稍差,但是可以通過好的電池熱管理系統來解決。說到這,就不得不提特斯拉了。由幾千塊21700鋰電池組成的電池組,能量密度超高,散熱能力更強,但單體電池過多導致壹致性非常不理想,這對電池熱管理系統是壹個很大的挑戰,但這是特斯拉的強項。

在特斯拉的電池組中,所有的圓柱形電池都被充滿水乙二醇的導熱鋁管包圍,鋁管外面有壹條橙色的絕緣帶。更大的散熱面積和強大的電池熱管理系統,使得特斯拉在實際車輛中很少出現電池過熱的問題。

過度充電是使用鋰電池組時最有害的行為之壹。由於過量的鋰嵌入,鋰枝晶會在陽極表面生長,有刺穿SEI膜的風險。其次,過量的鋰脫嵌還會導致陰極結構因受熱放氧而坍塌(NCA陰極放氧),加速電解質分解,產生大量氣體。由於內部壓力增加,排氣閥打開,電池開始耗盡。電池中的活性物質壹旦與空氣接觸,就會發生劇烈反應,釋放大量熱量,導致鋰電池燃燒起火。

因此,壹個好的電池熱管理系統還會設置最高和最低的電池SOC,並實時監控每個電芯和模塊的功率和溫度,以避免過度充電和過度放電,並從源頭上抑制熱失控。壹些配備高容量電池的中高端機型也會選擇隱藏部分電量。比如奧迪e-tron的電池組容量為95kWh,但為了保證充電效率和電池壽命,正常情況下的可用容量只有83.6kWh。

●中國首批電動汽車強制性標準

即使我們做了這麽多努力,事實證明我們還是無法用100%保證純電動車不會發生火災事故。但通過電池內部的阻燃材料和電池熱管理系統發出的預警,可以盡量延長從升溫到最終燃燒的時間。

12年5月,國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會批準發布《電動汽車安全要求》、《電動客車安全要求》、《電動汽車動力電池安全要求》三項標準,計劃自2021年5月起實施。

其中,《電動汽車用動力電池安全要求》不僅優化了對電池單體和模塊的安全要求,還強調了對電池系統熱安全、機械安全、電氣安全和功能安全的要求。測試項目涵蓋熱擴散、外部火災、機械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環、振動浸泡、外部短路、超溫過充等。特別增加了電池系統的熱擴散試驗,要求電池單體發生熱失控後,電池系統在5分鐘內不會著火或爆炸,為乘員預留足夠的逃生時間。

妳好,很高興回答妳的問題。新能源汽車碰撞後會不會爆炸,這個問題沒有絕對的答案,但不會大概率爆炸。

妳見過很多新能源汽車自燃的事件,但據我所知,國內從未發生過新能源汽車發生碰撞後致人死亡的事件。雖然電池被打孔、碰撞、變形後有短路自燃的風險,但是電池組有非常強的抗打能力,國家對動力電池也有相應的國家標準。再來看看威馬汽車的電池組測試。

1,從天而降

將威馬汽車的電池組直接從3米高的地方掉落到水泥地上。據說3米大概是壹層樓的高度,很多立體車庫都差不多這麽高。跌落後,電池組外殼有輕微凹陷,除此之外,沒有其他異常。

由於電池組從3米的高度跌落沒有問題,好奇實驗室將高度翻倍至6米。6米的高度大約是兩層樓的高度,也是壹般高架橋的高度。“令人失望”的是,掉落的電池組外觀依然正常,沒有起火,沒有爆炸,觸摸時也沒有漏電。

2.擠壓。

將電池組推靠在破碎機的皮帶上,然後用機械臂擠壓,變形超過30%時停止。據說這種擠壓威馬電池組的粉碎機,平時是用來拆房子的。

擠壓後的電池組有壹面已經完全塌陷,變形最大的壹面是電芯的位置。雖然被擠得很厲害,但是整個電池組沒有壹點漏液。

既然機械臂不能工作,那就換上錘子的金屬尖(沒錯,就是拆房子時用的粗金屬頭),直接擠壓電池上殼。擠壓後,電池組嚴重凹陷,但仍很穩定,沒有起火或爆炸。

3.浸入水中。

建了壹個遊泳池,往遊泳池裏倒了原鹽,讓遊泳池裏的NaCl濃度高於國家標準濃度。然後,威馬汽車的電池組直接在池水中浸泡了三個小時。

車輛在行駛過程中難免會遇到涉水的情況。如果電池組遇到水,會不會短路起火?觀察經鹽水浸泡三小時後吊起的威馬汽車電池組,發現電池組外殼完好無損,無冒煙、著火、漏電現象。

4、高溫燃燒。

將汽油倒入油桶並點燃。然後在火焰燃燒最厲害的時候,把全新的電池組放在火焰上燒烤。火勢越來越大,電池組完全被大火包裹。用紅外測溫儀測量電池組表面溫度達到265438±07℃。

150秒後,取出電池組,底部仍有零星火苗。火完全熄滅後,可以看到底部的塗層有些融化。另外,電池組外部結構依然完好,底部沒有燒穿,沒有起火爆炸。

無論是跌落還是擠壓,水泡還是起火,經過這樣破壞後的威馬汽車的電池組都沒有起火、爆炸、漏電的情況,可以說在安全上是大有裨益的,所以新能源汽車碰撞後爆炸的可能性很小。

妳擔心得太多了。國家有嚴格的規定。

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