發(fā)展新能源汽車(chē)(電動(dòng)汽車(chē))，電池是一個(gè)瓶頸。為了破解這個(gè)，大家把精力放在提高動(dòng)力鋰離子電池的比能量上了，于是比能量目前是天天在提高。但是，從理論上講，比動(dòng)力鋰離子電池能量越高，將其安裝到車(chē)上后，其安全性的考量也越來(lái)越緊要了。今天，純電動(dòng)汽車(chē)一次充電行駛里程超過(guò)200公里了，市場(chǎng)上接受度基本得到認(rèn)可了，但是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)安全性，用戶(hù)接受是“零容忍”。要怎么樣做到絕對(duì)安全？才是電動(dòng)汽車(chē)推廣又一個(gè)要面對(duì)的新瓶頸。下面解析《動(dòng)力鋰離子電池組安防系統(tǒng)原理及實(shí)例》，就是要求實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)在動(dòng)力鋰離子電池這一塊非得是100%的安全。

一、動(dòng)力鋰離子電池是相對(duì)安全的

動(dòng)力鋰離子電池是電化學(xué)產(chǎn)品，即是危險(xiǎn)品。但是其危險(xiǎn)品的等級(jí)是相對(duì)較低的，國(guó)際上有關(guān)組織對(duì)危險(xiǎn)品等級(jí)進(jìn)行了劃分。動(dòng)力鋰離子電池等級(jí)是第8、9級(jí)的危險(xiǎn)品。其與炸彈、鞭炮、汽油、柴油相比，在常態(tài)下，不會(huì)爆炸、不會(huì)起火。但是動(dòng)力鋰離子電池裝到了汽車(chē)上以后，其環(huán)境發(fā)生很大變化，而汽車(chē)發(fā)生安全事故頻率目前還是很高的。動(dòng)力鋰離子電池在汽車(chē)發(fā)生事故(碰撞、翻車(chē)等)當(dāng)中，可不可以保障不發(fā)生次安全事故？倘若動(dòng)力鋰離子電池系統(tǒng)在意外情況下發(fā)生了內(nèi)部短路，可不可以保障不發(fā)生安全事故？要怎么樣發(fā)生了電動(dòng)電池安全事故，有沒(méi)有方法戒備其放大？以上是非得要回答的，是不能回避的。

二、在極端條件下，動(dòng)力鋰離子電池發(fā)生事故概率是客觀的

在目前的技術(shù)條件下，汽車(chē)在高速行駛過(guò)程中，發(fā)生安全事故的概率是相對(duì)高的。在技術(shù)能力不能滿(mǎn)足要求的前提下，目前基本做法是，通過(guò)教育和管理手段，來(lái)保障汽車(chē)的安全性。而實(shí)際上傳統(tǒng)汽車(chē)安全措施也是在繼續(xù)改進(jìn)，但是汽車(chē)發(fā)展速度也越來(lái)越快，汽車(chē)駕駛從一種職業(yè)變成了個(gè)人的生活技能。這個(gè)對(duì)汽車(chē)安全性要求也越來(lái)越高了。同理，動(dòng)力鋰離子電池在常態(tài)下，其危害性不大，但是電動(dòng)汽車(chē)要進(jìn)入平常老百姓家里了，電動(dòng)汽車(chē)就是一件家用電器，其安全性非得保障100%。筆者認(rèn)為目前家用電器能做到，電動(dòng)汽車(chē)也是能夠能做到的。動(dòng)力鋰離子電池作為一個(gè)汽車(chē)總成件，市場(chǎng)要求其安全性非得做到與汽車(chē)同生命周期的100%。

三、動(dòng)力鋰離子電池安全措施是一個(gè)系統(tǒng)

動(dòng)力鋰離子電池安全措施是一個(gè)系統(tǒng)工程。從動(dòng)力鋰離子電池單體加工到電池組的集成、到電池系統(tǒng)裝置完成、到整車(chē)安裝布置、到用戶(hù)日常車(chē)輛保養(yǎng)，都是有安全技術(shù)要求和安全責(zé)任的。而重點(diǎn)是動(dòng)力鋰離子電池組的安防技術(shù)的提升，這已經(jīng)深入到安全消防領(lǐng)域了。目前動(dòng)力鋰離子電池安全技術(shù)，從電體的材料、電池組、電池系統(tǒng)及接插件、線束的安全等級(jí)安全都是在繼續(xù)提高。但是按家用電池的安防要求來(lái)講，其差距仍舊較大，否則就不會(huì)出現(xiàn)一次會(huì)燒80、90臺(tái)新能源客車(chē)事件。人命關(guān)天，安全無(wú)小事。要發(fā)展新能源(電動(dòng))汽車(chē)，非得把不安全的可能性降到零。

四、對(duì)動(dòng)力鋰離子電池組的基本安全要求

按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)6m以上客車(chē)的車(chē)載電池組，要求配置自動(dòng)滅火器總成。當(dāng)然從技術(shù)上，對(duì)車(chē)載動(dòng)力鋰離子電池組的基本要求是，其技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定性要好、他自己不出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在出現(xiàn)極端情況下，也不能出現(xiàn)短路、過(guò)熱、不能起火，更不能出現(xiàn)爆炸。倘若出現(xiàn)了以上情景，非得在相當(dāng)短的時(shí)間里，把安全事故的危險(xiǎn)降到最低，非得確保人員的安全。

五、技術(shù)上對(duì)電池組安全措施(總成件)的要求

(1)這個(gè)總成件體積要小、重量要輕，相對(duì)電池組而言，要做到可以忽略不計(jì)。其理由是，動(dòng)力鋰離子電池組空間十分有限，目前提高電池組的比能量，其任務(wù)很重。

(2)主動(dòng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)分解及研判、控制、管理多重功能高度集成，能智能分解電池?zé)崾Э仉A段并進(jìn)行自動(dòng)干預(yù)控制，理由是電池組是一個(gè)動(dòng)態(tài)工作系統(tǒng)，其指標(biāo)值是不斷變化的，而且是隨機(jī)的。這些功能非得是智能化的。

(3)與bMS管理系統(tǒng)非得能對(duì)接。將檢測(cè)到電池箱內(nèi)因內(nèi)部短路、過(guò)度充放、外部短路等導(dǎo)致火災(zāi)初期所出現(xiàn)的氣體、量、煙霧、明火等信息，通過(guò)數(shù)據(jù)總線及時(shí)傳遞給控制總臺(tái)。其理由這已經(jīng)是基本功能了。

(4)在無(wú)電源條件下，當(dāng)環(huán)境溫度到規(guī)定值時(shí)，滅火裝置能自動(dòng)啟動(dòng)，完成其設(shè)計(jì)功能。其理由是，電動(dòng)汽車(chē)常常處于停止?fàn)顟B(tài)，而動(dòng)力鋰離子電池內(nèi)部做功并沒(méi)有停下來(lái)，而這個(gè)時(shí)間內(nèi)發(fā)生安全事故的概率極大。有了這個(gè)功能，才能做到安全萬(wàn)無(wú)一失。

六、傳統(tǒng)滅火產(chǎn)品特點(diǎn)解析

目前二氧化碳類(lèi)的產(chǎn)品已經(jīng)普遍用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙和客車(chē)車(chē)身上了。這類(lèi)產(chǎn)品用于動(dòng)力鋰離子電池箱滅火，開(kāi)始用到電動(dòng)包里。但不足的是，體積過(guò)大，滅火后遺留物太多，清理十分困難。發(fā)生新的安全事故，目前其控制智能化較低，推廣十分困難。七氟丙烷用于動(dòng)力鋰離子電池箱滅火，也有不足，緊要是與電池組加廠家對(duì)接，要將液態(tài)運(yùn)輸?shù)诫姵亟M內(nèi)部，要一定長(zhǎng)度的管路支持，其工藝布置比較困難。

七、新型的動(dòng)力鋰離子電池組安防系統(tǒng)

下面是710研究所研發(fā)的動(dòng)力鋰離子電池安防產(chǎn)品(為軍轉(zhuǎn)民品)，筆者將學(xué)習(xí)體會(huì)，分享如下：

(1)體積小、重量輕，安裝靈活方便，撲滅1立方空間火情最低僅需28克藥劑。

(2)以秒級(jí)速度快速滅火，感溫自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)，裝置全方位立體淹沒(méi)式噴射。

(3)無(wú)壓儲(chǔ)存，無(wú)復(fù)雜管網(wǎng)、防水防潮，耐溫防腐，十年免維護(hù)。

其基本原理:(4)釋放后亞納米顆粒隨煙氣排出，無(wú)殘留附著物，無(wú)毒無(wú)害，易于維護(hù)清理。

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，氣溶膠自動(dòng)滅火裝置通過(guò)電啟動(dòng)或感溫啟動(dòng)方式引發(fā)滅火藥劑發(fā)生用途，迅速出現(xiàn)大量亞納米級(jí)固相微粒和惰性氣體混合物，即氣溶膠，以立體全淹沒(méi)式用途于火災(zāi)發(fā)生的每個(gè)角落，快速撲滅火災(zāi)。

八、總結(jié)

我國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一〇研究所是國(guó)家863計(jì)劃高技術(shù)項(xiàng)目研究單位，擁有一支涉及機(jī)械、電子、材料、自動(dòng)控制、精密儀器、計(jì)算機(jī)軟硬件、系統(tǒng)仿真等專(zhuān)業(yè)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)豐富的科研隊(duì)伍。

要怎么樣借助國(guó)家隊(duì)資源，處理目前新能源汽車(chē)發(fā)展過(guò)程面對(duì)的許多技術(shù)的難題，是值得我們行業(yè)人士認(rèn)真學(xué)習(xí)和沉思的事情。發(fā)展新能源汽車(chē)是國(guó)家大戰(zhàn)略，將產(chǎn)品民品化，造福老百姓，也是一條基本思路。