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        磷酸鐵鋰電池安全性怎么樣?

        2022-06-14 05:20:27

        近年來,在能源戰略、國家政策的利好之下,新能源汽車的市場被打開,消費者對新能源汽車的認可度也在逐步提升,但對部分消費者來說,對新能源汽車,特別是電動汽車動力電池安全的疑慮,始終沒有消除,即使是目前最安全的磷酸鐵鋰電池,也是如此,那消費者擔心的磷酸鐵鋰電池安全性怎么樣呢?

        電動汽車磷酸鐵鋰動力電池

        一、磷酸鐵鋰電池本身是安全的嗎?

        磷酸鐵鋰電池會不會發生“爆炸”,首先要看日常電動汽車的用車場景中,存不存在爆炸的條件。通常而言,只有同時滿足足夠的氧氣、達標的可燃物濃度、火源及有限空間四個條件,爆炸才會發生。

        對磷酸鐵鋰電池來說,其電池材料本身的屬性決定了,只有當電池溫度處于500-600℃的高溫時,其內部化學成分才會開始分解。

        相對于三元鋰電池的高鎳材料在200℃度左右就開始發生分解并釋放氧氣,磷酸鐵鋰電池要安全得多,這是由于磷酸鐵鋰電池晶體中的P-O鍵穩固,即便在高溫下也不會形成強氧化性物質,在電池倉有限的氧氣供應下,僅靠自身無法瞬間產生高溫,很難滿足爆炸的條件,因此,磷酸鐵鋰電池本身就擁有良好的安全性。

        磷酸鐵鋰電池

        二、磷酸鐵鋰電池系統有哪些安全的設計?

        當然,電池的自身安全屬于被動安全,為了降低電池事故的發生,提高安全性,工程師在設計電池BMS管理系統時還會多加一道安全屏障,也稱為主動安全。

        即,電池BMS管理系統在設計時會在電池表面敷設溫度傳感器以檢測電池的工作溫度,同時檢測電池系統和電池單體的電流和電壓,將數據實時傳遞到車輛處理器,一旦發現電池“熱失控”前期的特征如溫度異常、電池單體電壓為零等情況,將會立即切斷工作電路并將故障顯示在控制屏幕以提醒車主進行處理。

        而如果電池發生“熱失控”,突破了安全設置的第一道防線,系統安全設計也將會有進一步的防爆措施,一些電池生產企業,會在電池電芯間增加隔熱的復合材料如隔熱性能良好的氣凝膠,以抑制電芯的膨脹,并防止內部熱蔓延。

        而在這個過程中產生的高溫、高壓氣火流,將通過換流通道流動分配,避免再次引燃。如果發生嚴重的車輛事故,遇到了極端的“熱失控”,爆炸無法避免,在電池排爆出口,還設置了滅火和阻氧機構,定向排爆的同時快速抑制火焰,防止二次燃燒。

        三、磷酸鐵鋰電池爆炸是怎么回事?

        磷酸鐵鋰電池內外雙重的層層把關,可以說是十分嚴密了。但在網上,相關的爆炸新聞依然時有發生。

        比如2021年,北京4.16儲能電站爆炸被調查定性為磷酸鐵鋰電池短路所致,細究報道說的是南樓電池間內的磷酸鐵鋰電池發生內短路故障,引發電池熱失控起火并產生的易燃易爆氣體,氣體通過電纜溝進入北樓儲能室并擴散,與空氣混合形成爆炸性氣體,遇電氣火花發生爆炸,歸根到底是安全監測系統沒有考慮周全,未能及時監測到可燃氣體。

        爆炸原因并非磷酸鐵鋰電池本身,只是因為滿足了足夠的氧氣、達標的可燃物濃度、火源及有限空間四項條件誘發了爆炸。

        在日常的新能源車事故中,原因通常是起火燃燒而不是爆炸,這是因為電池爆炸需要的達標的可燃物濃度和有限空間這兩個條件一般很難滿足。

        總之,磷酸鐵鋰電池本身及應用有著多重的安全保障,磷酸鐵鋰電池爆炸早已是超低概率事件。因此磷酸鐵鋰電池消費者,可以大膽地選擇磷酸鐵鋰電池,不用過分擔心磷酸鐵鋰電池安全性問題。

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