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锂电池&电动车:汽车涉水会引起短路自燃或爆炸吗?

锂电池&电动车:汽车涉水会引起短路自燃或爆炸吗?

  • 分类:行业新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-02-05
  • 访问量:10

【概要描述】电池中不含有金属态的锂,日常用的电子设备如手机、平板、充电宝以及车辆应急电源均为此类电池。锂离子电池理论上有可能因内部短路起火,而灭火的正确方式正是用【水】,因为只有水能够快速渗透到电池内部实现降温,所以飞机动车上的灭火器都用水基灭火器。

锂电池&电动车:汽车涉水会引起短路自燃或爆炸吗?

【概要描述】电池中不含有金属态的锂,日常用的电子设备如手机、平板、充电宝以及车辆应急电源均为此类电池。锂离子电池理论上有可能因内部短路起火,而灭火的正确方式正是用【水】,因为只有水能够快速渗透到电池内部实现降温,所以飞机动车上的灭火器都用水基灭火器。

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  • 发布时间:2021-02-05
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在分析电动汽车的涉水安全性之前,首先需要了解几个知识点。
 
  • 金属锂

  • 锂离子

  • 电芯

  • 电池

  • IP67

 

详解知识点1:锂电池的材料不是金属锂元素,从上世纪70年开始研发的锂电池,其本质为【锂离子电池】。

这种电池中不含有金属态的锂,日常用的电子设备如手机、平板、充电宝以及车辆应急电源均为此类电池。锂离子电池理论上有可能因内部短路起火,而灭火的正确方式正是用【水】,因为只有水能够快速渗透到电池内部实现降温,所以飞机动车上的灭火器都用水基灭火器。
 
电动汽车装备的电池组理论上有两层保护,首先为IP67级密封的外壳(电池包),其次则是电池本体。由镍、钴、锰、磷、铁、锂与电解液组成的是电芯,在电芯以外还有外壳;即使是特殊的金属锂电池或碱性五号电池,这些电池在没有剥离外壳的前提下也很难在水中起火。因为外壳有一定的防水能力,而水本身有降温能力;在缓慢渗透导致内部短路升温的过程中,水已经在降温防止起火了。
 

 
知识点2:绝大多数出现自燃的电动汽车,这些车除了PACK步骤的设计缺陷或电控系统的问题以外,真正由电池造成的自燃案例是极少的。因为外部短路会保护系统可以切断,内部短路确实能瞬间释放出大量的热能造成连锁反应导致自燃甚至爆燃。但造成短路的原因多为电芯制造过程中,由于环境问题导致正负极连接出现短路;然而在一线企业实现无人操作的全自动无尘生产后,电池本身还有短路的概率吗?即使有也会极其低,而且在分拣测试的过程中也会被淘汰。
 

 
知识点3:IP67级密封与水压的关系。IP_ingress protection rating,释义为入口防护等级,综合代码可分为不同标准。
 
  • 防尘等级-6,尘埃无法进入电池组任何空隙。

  • 防水等级-7,常温常压下电池浸泡在1米深水箱不会造成有害影响。

 

防尘首先做到了不会因杂质导致电池组短路,防水等级将“1米浸泡”定义为常压,很显然保护水平是非常的。因为电动或混动汽车即使涉水行驶,也不可能将车辆行驶到1米深的位置而不知道离开车辆,即使让电池组浸泡在1米水下又会怎样

 
各大车企都进行过浸泡测试,时间为30/60min不等的标准。正如上图所示,正常浸泡过三四十分钟的电池组,在连接线束浸泡的前提下取出后仍可正常驱动车辆行驶。而汽车涉水绝对达不到浸泡的等级,充其量是防水代码中的【5级标准】,指从任何方向喷水都不会造成影响。重点:电池组承受水压应该是全面浸泡,汽车在涉水行驶时只是被水冲一冲,即使淹没底盘也远没有达到1米的水压。所以IP67级密封的电池组在涉水状态下,其电池组的防渗水时间是要倍数级延长的,至此还有什么需要担心的吗?
 
总结:
不论镍钴类三元锂还是磷酸铁锂电池,这些动力电池在“360°”水环绕的“灭火状态下”似乎不好起火。同时IP67级的电池包再加上电池壳体的防水防尘能力,想要让电动汽车在涉水时自燃的难度似乎太高了;至今貌似也没有出现过因涉水导致车辆自燃的案例,因为真的反常识了。
 

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