新能源汽车“脆弱”的电池包或许比我们想象得要硬核

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2024 07 01

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新能源汽车的动力电池毫无疑问是大家最关心的地方之一,电池包的大小决定续航里程,电芯的种类关系到续航扎实度以及安全性,安全性是最重要的。当然关系到动力电池安全的,除了在于电芯,也在于电池包的封装和BMS电池管理系统。

      不过,整体来说新能源汽车上最脆弱的一环,似乎也就是那一大块位于底盘位置的电池包,夏季高温冬季低温、外部的物理破坏、浸水等等都会对电池包造成影响,但新能源汽车的电池包真的有我们想象中那么“脆弱”吗?

      首先是“硬”,动力电池的电芯是脆弱的,受到物理破坏导致的直接结果就是热失控,比如针刺试验,通过物理手段直接破坏电池包造成电芯内部短路,这个时候整个电池的能量都会通过这个短路点在短时间内释放,导致电芯温度在短时间内急剧上升,严重的导致起火爆炸。

      但电芯是脆弱的,并不代表把电芯完全包裹在其中的电池包以及新能源汽车整体车身结构是脆弱的。

      电池包外部壳体通常由铝、钢或者复合材料构成,蔚来ES6就用了碳纤维增强型复材(CFRP)作为电池外壳,宁德时代Pack壳体曾首次将航空级别的“7系铝”用至电池包下箱体,这些用来保护电芯的材料硬度远比我们想象得要大的多。

      除了电池包上下壳体硬度过关,电池包内部往往还有横向和纵向加强梁保障整体结构硬度,一些新能源汽车往往也会在车身侧面的门槛梁、B柱等结构上进行加强设计。

      此前中汽研曾针对纯电动车进行过公开的国内首次双侧面柱碰测试,其结果也证明了即便是侧碰,这种对拥有电池包的新能源汽车非常不友好的碰撞工况,电池包的安全性也是可以保障的。

      其次,新能源汽车的电池包除了要够硬,不容易造成物理破坏,还要能解决高低温度的问题。

      纯电动汽车动力电池工作电流大,产热量就增大,而电池包又是一个相对密闭的环境,这就会造成电池温度上升,高温反过来又会进一步加快电芯内部的一些化学反应。

      不仅只是低温考验,而是把电池包在-40℃低温保持8小时,然后将温度迅速上升到60 ℃同样坚持8小时,如此反复高低温循环几次,最终电池包不仅没有发生起火损坏,反而还可以正常工作。


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新能源汽车“脆弱”的电池包或许比我们想象得要硬核

2024/07/01


新能源汽车的动力电池毫无疑问是大家最关心的地方之一,电池包的大小决定续航里程,电芯的种类关系到续航扎实度以及安全性,安全性是最重要的。当然关系到动力电池安全的,除了在于电芯,也在于电池包的封装和BMS电池管理系统。

      不过,整体来说新能源汽车上最脆弱的一环,似乎也就是那一大块位于底盘位置的电池包,夏季高温冬季低温、外部的物理破坏、浸水等等都会对电池包造成影响,但新能源汽车的电池包真的有我们想象中那么“脆弱”吗?

      首先是“硬”,动力电池的电芯是脆弱的,受到物理破坏导致的直接结果就是热失控,比如针刺试验,通过物理手段直接破坏电池包造成电芯内部短路,这个时候整个电池的能量都会通过这个短路点在短时间内释放,导致电芯温度在短时间内急剧上升,严重的导致起火爆炸。

      但电芯是脆弱的,并不代表把电芯完全包裹在其中的电池包以及新能源汽车整体车身结构是脆弱的。

      电池包外部壳体通常由铝、钢或者复合材料构成,蔚来ES6就用了碳纤维增强型复材(CFRP)作为电池外壳,宁德时代Pack壳体曾首次将航空级别的“7系铝”用至电池包下箱体,这些用来保护电芯的材料硬度远比我们想象得要大的多。

      除了电池包上下壳体硬度过关,电池包内部往往还有横向和纵向加强梁保障整体结构硬度,一些新能源汽车往往也会在车身侧面的门槛梁、B柱等结构上进行加强设计。

      此前中汽研曾针对纯电动车进行过公开的国内首次双侧面柱碰测试,其结果也证明了即便是侧碰,这种对拥有电池包的新能源汽车非常不友好的碰撞工况,电池包的安全性也是可以保障的。

      其次,新能源汽车的电池包除了要够硬,不容易造成物理破坏,还要能解决高低温度的问题。

      纯电动汽车动力电池工作电流大,产热量就增大,而电池包又是一个相对密闭的环境,这就会造成电池温度上升,高温反过来又会进一步加快电芯内部的一些化学反应。

      不仅只是低温考验,而是把电池包在-40℃低温保持8小时,然后将温度迅速上升到60 ℃同样坚持8小时,如此反复高低温循环几次,最终电池包不仅没有发生起火损坏,反而还可以正常工作。