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高能电池包的安全防护措施

高能电池包的安全防护措施主要包括以下几个方面:

1. 电池包的结构设计

高能电池包的安全防护措施

- 尺寸设计:电池包的尺寸需要满足整车的空间要求和纯电续航里程的要求。

- 原材料选择:优选和有效改性原材料,增强电芯的热稳定性,避免热失控。例如,通过表面热稳定性包覆来提升材料热稳定性。

- 电解液的选择:改进电解液配方,提升闪点以及电解液体系的蒸汽压,实现阻燃效果。同时,使用高耐热PET、芳纶等基膜,减低电芯内短路风险。

2. 构件设计

- 锂电池框体:锂电池框体不仅作为零部件承载体,也充当着连接整车的“桥梁”。它分为上框体和下框体,分别承担不同的功能和重量。

3. 电池包的主动安全设计

- 热失控检测:通过监测温度、电压,并结合定时唤醒的功能,能在电池包热失控发生前发出报警,保证人员安全。

- 电压检测:实时单体电压检测,设定电压阈值和压降速率阈值来定义热失控是否发生。

- 温度检测:实时模组温度检测,设定高温阈值和温升速率阈值来定义热失控是否发生。

- 防误报设计:采用冗余设计和唤醒策略,如BMS休眠后每隔一定时间自动唤醒,检测当前温度和电压值。

4. 电池包的被动安全设计

- 泄爆设计:电池箱体需要设计有效的防爆排泄路径、排泄口,对外的引导方面,排放方向应避免进入乘客舱。例如,IPACE和上汽ER6在电池包后端设计有防爆阀,特斯拉Model3则设计有两个主防爆阀,位于电池包后端。

- 隔离设计:电池包内的隔离包括利用纵横梁对模组进行隔离,利用耐火隔热材料进行隔离。此外,电芯之间和模组本体进行隔离,包括防火棉、灌封胶等。

5. 安全防护系统的采用

- 供气气路:电池包安全防护系统包括供气气路,它具有常态状态和应急状态,应急状态下的可供气流量大于常态状态下的可供气流量。这样可以在电池包出现开放性损伤时使电池模组仍能够依靠阻燃气体处于相对安全状态。

- 气体泄漏检测装置和/或热失控检测装置:这些装置用于检测电池包内的气体泄漏情况和/或热失控情况,与控制装置连接,实现自动化的安全防护。

6. 安全管理规定

- 存储规定:电池的存储环境要求干燥、阴凉、通风、清洁,并且远离热源和明火。存储场所附近要配备齐全的干粉灭火器等灭火器材。

- 运输规定:在搬运、储存时,不要倾斜45度以上,轻拿轻放。运输过程中电池必须放好、捆紧,并码好,应避免剧烈振动、冲击或挤压。

综上所述,高能电池包的安全防护措施是一个综合性的系统工程,涉及到多个方面的设计和管理。

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