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新能源汽車“脆弱”的電池包或許比我們想象得要硬核

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2024 07 01

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新能源汽車的動(dòng)力電池毫無(wú)疑問(wèn)是大家最關(guān)心的地方之一，電池包的大小決定續(xù)航里程，電芯的種類關(guān)系到續(xù)航扎實(shí)度以及安全性，安全性是最重要的。當(dāng)然關(guān)系到動(dòng)力電池安全的，除了在于電芯，也在于電池包的封裝和BMS電池管理系統(tǒng)。

      不過(guò)，整體來(lái)說(shuō)新能源汽車上最脆弱的一環(huán)，似乎也就是那一大塊位于底盤(pán)位置的電池包，夏季高溫冬季低溫、外部的物理破壞、浸水等等都會(huì)對(duì)電池包造成影響，但新能源汽車的電池包真的有我們想象中那么“脆弱”嗎？

      首先是“硬”，動(dòng)力電池的電芯是脆弱的，受到物理破壞導(dǎo)致的直接結(jié)果就是熱失控，比如針刺試驗(yàn)，通過(guò)物理手段直接破壞電池包造成電芯內(nèi)部短路，這個(gè)時(shí)候整個(gè)電池的能量都會(huì)通過(guò)這個(gè)短路點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)釋放，導(dǎo)致電芯溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升，嚴(yán)重的導(dǎo)致起火爆炸。

      但電芯是脆弱的，并不代表把電芯完全包裹在其中的電池包以及新能源汽車整體車身結(jié)構(gòu)是脆弱的。

      電池包外部殼體通常由鋁、鋼或者復(fù)合材料構(gòu)成，蔚來(lái)ES6就用了碳纖維增強(qiáng)型復(fù)材(CFRP)作為電池外殼，寧德時(shí)代Pack殼體曾首次將航空級(jí)別的“7系鋁”用至電池包下箱體，這些用來(lái)保護(hù)電芯的材料硬度遠(yuǎn)比我們想象得要大的多。

      除了電池包上下殼體硬度過(guò)關(guān)，電池包內(nèi)部往往還有橫向和縱向加強(qiáng)梁保障整體結(jié)構(gòu)硬度，一些新能源汽車往往也會(huì)在車身側(cè)面的門(mén)檻梁、B柱等結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。

      此前中汽研曾針對(duì)純電動(dòng)車進(jìn)行過(guò)公開(kāi)的國(guó)內(nèi)首次雙側(cè)面柱碰測(cè)試，其結(jié)果也證明了即便是側(cè)碰，這種對(duì)擁有電池包的新能源汽車非常不友好的碰撞工況，電池包的安全性也是可以保障的。

      其次，新能源汽車的電池包除了要夠硬，不容易造成物理破壞，還要能解決高低溫度的問(wèn)題。

      純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池工作電流大，產(chǎn)熱量就增大，而電池包又是一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境，這就會(huì)造成電池溫度上升，高溫反過(guò)來(lái)又會(huì)進(jìn)一步加快電芯內(nèi)部的一些化學(xué)反應(yīng)。

      不僅只是低溫考驗(yàn)，而是把電池包在-40℃低溫保持8小時(shí)，然后將溫度迅速上升到60 ℃同樣堅(jiān)持8小時(shí)，如此反復(fù)高低溫循環(huán)幾次，最終電池包不僅沒(méi)有發(fā)生起火損壞，反而還可以正常工作。


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新能源汽車“脆弱”的電池包或許比我們想象得要硬核

2024/07/01


新能源汽車的動(dòng)力電池毫無(wú)疑問(wèn)是大家最關(guān)心的地方之一，電池包的大小決定續(xù)航里程，電芯的種類關(guān)系到續(xù)航扎實(shí)度以及安全性，安全性是最重要的。當(dāng)然關(guān)系到動(dòng)力電池安全的，除了在于電芯，也在于電池包的封裝和BMS電池管理系統(tǒng)。

      不過(guò)，整體來(lái)說(shuō)新能源汽車上最脆弱的一環(huán)，似乎也就是那一大塊位于底盤(pán)位置的電池包，夏季高溫冬季低溫、外部的物理破壞、浸水等等都會(huì)對(duì)電池包造成影響，但新能源汽車的電池包真的有我們想象中那么“脆弱”嗎？

      首先是“硬”，動(dòng)力電池的電芯是脆弱的，受到物理破壞導(dǎo)致的直接結(jié)果就是熱失控，比如針刺試驗(yàn)，通過(guò)物理手段直接破壞電池包造成電芯內(nèi)部短路，這個(gè)時(shí)候整個(gè)電池的能量都會(huì)通過(guò)這個(gè)短路點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)釋放，導(dǎo)致電芯溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升，嚴(yán)重的導(dǎo)致起火爆炸。

      但電芯是脆弱的，并不代表把電芯完全包裹在其中的電池包以及新能源汽車整體車身結(jié)構(gòu)是脆弱的。

      電池包外部殼體通常由鋁、鋼或者復(fù)合材料構(gòu)成，蔚來(lái)ES6就用了碳纖維增強(qiáng)型復(fù)材(CFRP)作為電池外殼，寧德時(shí)代Pack殼體曾首次將航空級(jí)別的“7系鋁”用至電池包下箱體，這些用來(lái)保護(hù)電芯的材料硬度遠(yuǎn)比我們想象得要大的多。

      除了電池包上下殼體硬度過(guò)關(guān)，電池包內(nèi)部往往還有橫向和縱向加強(qiáng)梁保障整體結(jié)構(gòu)硬度，一些新能源汽車往往也會(huì)在車身側(cè)面的門(mén)檻梁、B柱等結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。

      此前中汽研曾針對(duì)純電動(dòng)車進(jìn)行過(guò)公開(kāi)的國(guó)內(nèi)首次雙側(cè)面柱碰測(cè)試，其結(jié)果也證明了即便是側(cè)碰，這種對(duì)擁有電池包的新能源汽車非常不友好的碰撞工況，電池包的安全性也是可以保障的。

      其次，新能源汽車的電池包除了要夠硬，不容易造成物理破壞，還要能解決高低溫度的問(wèn)題。

      純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池工作電流大，產(chǎn)熱量就增大，而電池包又是一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境，這就會(huì)造成電池溫度上升，高溫反過(guò)來(lái)又會(huì)進(jìn)一步加快電芯內(nèi)部的一些化學(xué)反應(yīng)。

      不僅只是低溫考驗(yàn)，而是把電池包在-40℃低溫保持8小時(shí)，然后將溫度迅速上升到60 ℃同樣堅(jiān)持8小時(shí)，如此反復(fù)高低溫循環(huán)幾次，最終電池包不僅沒(méi)有發(fā)生起火損壞，反而還可以正常工作。