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电动车续航纷纷突破千公里,热失控火灾管理亟待重视

编辑:918o 时间:2021-12-11 00:40:41 阅读量:101

近日,新能源汽车界好不热闹,赛力斯官宣发布续航里程超过1000公里的高端汽车品牌,广汽埃安AION LX Plus、蔚来纯电轿车ET7、上汽智己L7等汽车品牌的续驶里程均将超过1000公里,续航焦虑、充电焦虑,安全焦虑,电动汽车的诸多焦虑,看似正被汽车厂商们“安排”。

不少拥有长续航车企搭载的都是以三元锂电池为主的高能量密度电池,而目前的三元锂电池的适应温度为零下20℃至零上60℃之间,一般工作温度为0℃至零上40℃之间,低于0℃电池性能就会下降,高于极限温度就会发生热失控。

而锂电池发生燃烧现象,就是因为全电池组温度不同步且都在上升,发生了热失控,进而自燃爆炸。

中国汽车技术研究中心有限公司发布的《2020动力电池产业发展报告》称,根据去年发生的动力电池自燃事故,长续航里程的电动汽车更容易起火。

尽管电动车自带电池热管理技术,但是自2019年以来,国内外电动汽车起火事件依然频发,电动汽车安全问题已引起社会广泛关注,主要聚焦在电池着火问题。

据及安盾消防总工程师张俊峰介绍,电池起火主要分外部原因与内部原因。

外部原因包括长时间高温、雨水等环境因素导致电池性能发生了变化电池,比如5、6月就是电动车起火的高发月份;内部原因一般分为充电自燃、碰撞冲击燃烧、行驶自燃和涉水自燃。

其中,充电自燃和行驶自燃危害性最大。

充电自燃发生时一般没有监管且没有先兆,行驶自燃发生时速度较快且难以逃生。

热失控在技术上并非无法突破,重点在于平衡成本、能量密度和安全性,可以从电池配套设施入手。

及安盾消防总工程师张俊峰进一步解释,除了加强电池管理系统的热失控检测,还要着重考虑,若电池燃烧难以避免,应布局燃烧后的善后机制,比如紧急灭火系统。

紧急灭火系统最为关键的控制性技术即为灭火剂的筛选,这直接关系着装置的灭火效果。

通过分析锂电池热失控机理,发现电池的SEI膜与正极材料在较高温度时会发生分解反应,生成氧气,即使在高温环境中的氧气含量低,锂电池依然可以发生燃烧爆炸。

由于锂电池箱多用于结构复杂且狭小的空间,灭火装置的占用空间也是选择灭火剂应考虑的重要问题之一;在筛选锂电池箱专用防护装置中灭火剂时,主要考虑以下几种因素:灭火机理、灭火效果、预防复燃能力、环境影响、灭火装置空间及重量、安全性、使用维修成本与装置造价。

目前自动灭火装置主要有:水基灭火装置、干粉灭火装置、气体灭火装置、泡沫灭火装置等。

由于锂电池属带电火灾,且锂电池箱是密闭空间,只有气体灭火装置可应用于锂电池箱的防灭火。

为此,对目前常见的灭火剂进行比选,不同灭火剂的特性见下表。

不同备选灭火剂的特征
由上表可以看出全氟己酮在综合性上比其它几类灭火剂具有很大的优势,此外,全氟己酮火装置无论是从洁净度、导电性、腐蚀性均能满足新能源汽车锂电池箱的技术要求。

而产品的维护性、灭火可靠性、产品环境适应性等技术指标均优于市面上可能应用于新能源汽车锂电池箱的消防产品。

经综合比选,及安盾最终确定全氟己酮是应用在锂电池箱最为合适的灭火介质。

基于1230火灾抑制介质的诸多优点,锂电池热失控所带来的危险性,我公司研发的电动客车锂离子动力蓄电池箱全氟己酮火灾抑制装置(下图),无论从安全性还是灭火性能均处于行业领先地位。

结合锂电池箱火灾特性及车辆设计标准的要求,设计一种锂电池箱专用防护装置最大程度保护电动汽车和乘客司机人身安全。


电动客车锂离子动力蓄电池箱全氟己酮火灾抑制装置电动客车锂离子动力蓄电池箱全氟己酮火灾抑制装置,适用于磷酸铁锂电池箱火灾的早期预警以及自动防护,以下简称装置,该款装置设计参照 《电动客车动力锂离子电池箱火灾防控装置通用技术要求》并参考公安部天津消防研究所等单位协作开展的 《客车火灾早期预警及自动灭火装置研究》、《电动汽车锂离子电池火灾特性与灭火技术》的研究成果,专门用于监控新能源大型载具的储能舱锂电池工作状态,通过安装于电池箱内部的探测器进行通讯,预报早期火灾,并给出预警信号,当进整套装置进入火警后,由控制器向系统送启动信号,触发灭火装置,对储能电池仓进行淹没式防护。

经过严格的测试,电动客车锂离子动力蓄电池箱全氟己酮火灾抑制装置各项性能已达到锂离子电池箱火灾预防、抑制、灭火等要求。

“就现有技术来看,追求更高续驶里程的动力电池并且做到减重降本增效渐成趋势,与之相应,热失控火灾管理技术也将不断作出适应性的技术演进,呈现‘水涨船高’之势。

”张俊峰表示。

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