愛伊米

為什麼電池熱失控後經常一發不可收拾?恐怕這個小部件是關鍵

估計大家都曾經在各種社會新聞或者短影片上看到過這樣的情景:一臺純電動車發生電池熱失控,起初只是車底傳來一次小爆炸,車底掉了一些什麼東西出來,貌似沒大事,突然幾分鐘後整臺車突然劇烈燃燒,直到把車子燒成廢鐵為止。這就是大家熟悉的純電動車自燃的大致過程,其原因大家也都很清楚:電芯熱失控。

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但在上篇文章中我們曾經介紹過,除非應用了CTP技術(電芯直接封裝在電池保護殼裡),大多數純電動車的電池組,採用的都是2次封裝,而且電池保護殼本身,是針對每一塊電池模組都有做隔離設計的,理論上不應該發生這種一塊電芯熱失控直接引燃整個電池組的事。

為什麼會這樣,恐怕是電池保護殼裡的一個小部件出了問題。

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電池殼裡的防自燃設計

電池保護殼其實並非如大家想象中的,只是一個高強度金屬殼子,裡面鋪一些管道線束完事。一個合格的電池保護殼除了上述這些基本配置,還有一道針對電池熱失控的“終極防護”,這道屏障是電池在發生熱失控時,留給車內乘員逃生的最後機會。

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它叫模組隔離裝置,這玩意簡單來說就是個擋板,擋在每一塊電池模組之間。但這塊擋板的技術要求不可謂不高,根據現行國標,這塊隔離擋板需要同時滿足預防和防護兩大需求。具體來說,防護措施指的是模組隔離裝置要滿足阻燃防火、鹽霧腐蝕、強腐蝕性化學腐蝕等。而事故預防則包括防爆、高壓氣體洩放和冷凝水防護三個方面。

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具體說一下三個事故預防措施,防爆好理解,就是在電芯模組出現單體爆炸時,確保它在一定時間內不要損傷隔離裝置,進而直接引爆附近的其他模組。高壓氣體釋放的意思是當電芯模組已經出現熱失控,防護腔內氣體壓力過高,需要有一個稱為平衡防爆閥的東西來釋放掉這些因為電芯熱失控產生的高壓高溫有毒氣體。大家在一些自燃影片中如果仔細觀察一定會發現,在整個自燃過程最開始階段,肯定會出現電池位置(車底)首先先冒起一小股灰白色的煙霧,之後煙霧很快消失。這就是防爆閥在釋放掉已經燒成一團的某個電芯模組裡的高壓氣體的動作。

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冷凝水防護是模組隔離裝置保證自身結構安全的最後一道防線,這塊所謂的隔離板,其實不只是一塊單純的板子,它是中空的,裡面藏著的就是電池冷卻液,這些冷卻水在平時作為水冷系統的一部分,負責的就是電芯散熱,而在電芯自燃這種極端情況下,冷卻水是最後一道“滅火”的防線。

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電芯起火後還有多少時間逃生?

一旦火已經燒穿了防護板的“第一道門”(也就是直接面對燃燒中電芯模組的那邊),冷卻水大量洩露,在一定程度上可以減緩起火電芯組的火勢。但很快,這些冷卻水就會流光,如果這時候這些水都還不足以撲滅起火的電芯組的話,那麼整個電池組就會直接面臨完全沒有水冷的狀態,大範圍的熱失控,即整塊電池組完全燒起來,就是這種情況下發生的。

為什麼電池熱失控後經常一發不可收拾?恐怕這個小部件是關鍵

從電芯起火,PMS系統識別到熱失控切斷全車電源並自動解鎖所有車門,自動開啟雙閃,車輛喇叭自動接通發出報警音後直到整塊電池組出現不可控制的大範圍熱失控(即全車起火)為止,按照國標要求,這裡需要預留約10-15分鐘的逃生時間。有些要求高的車企,這個時間會更長。

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但上述強制國標是2019年才開始實施的,在此之前,關於電池熱失控防護是推薦國標,有一些車企會偷工減料,在這些方面做手腳,實際的可逃生時間可能只有幾分鐘。而如果是一些沒有采用二次封裝,沒有用方形電芯的,而是把成千上萬個電芯直接打包進防護殼的部分車企,由於沒法做完善的防護隔離設計,這類車型往往一旦出現電池熱失控,無論是事故擠壓還是什麼其他原因,熱失控就會立刻迅速蔓延。最終的結果,就是大家看到的,某品牌的車一旦熱失控直接整個電池組爆炸,根本不留任何逃生時間的案例。