電氣設備行業新能源車前瞻技術研究之一：新能源車自燃問題分析-20211016（25頁）.pdf

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1、智己汽車采用的設計思路基本與“彈匣電池”一致。上海車展期間智己汽車首款車型亮相，采用了“永不自燃”的技術方案，通過“預、導、構、隔、疏”五重防護方案，確保其動力電池達到較高的安全系數：“預”，指從云端實時預警，一旦系統判斷電池有熱失控風險，能立即召回故障車輛;“導”，指主動冷卻系統; “構”指低熱導結構，“隔”指全方位熱隔離設計，利用新型隔熱材料，使電芯之間的熱傳遞盡量縮小;“疏”指高效排煙通道，可以把單個電芯熱失控產生的高溫煙氣盡快定向排出包外，不至于引發其他電芯的熱失控。以表 6 中的電池方案為例，從單體釋放能量、單位散熱能力、周邊電芯隔熱能力三個維度分析軟包電芯的熱失控措施。單體釋放能量

2、：軟包電池與方形電池基本相同。兩片軟包電芯并聯，每兩片電芯之間隔一張泡棉，針刺一顆電芯必定引發另一片并聯電芯熱失控，故單體釋放能量應該是兩片電芯的總能量即0.876kwh，單體釋放能量是方形電池的84%。單體散熱能力，軟包電池弱于方形電池。軟包每度電水冷面積為 0.017 m2，略高于方形電池的0.0158 m2，但考慮到軟包電池側面并非平整面，且鋁殼的導熱率效果優于鋁塑膜，綜合考慮軟包電池的散熱能力弱于方形電池。周邊電芯的隔熱能力：軟包電池和方形電池表現出明顯的差異：1)方形電池有防爆閥，可以定向將熱量釋放至電芯上方，而軟包電池目前做到定向泄壓難度較高，熱失控發生時熱量可能直接對著周邊電芯噴

3、發，進一步弱化防護效果;2)方形電池的鋁殼在熱失控的一段時間內可以保持結構完整性，軟包電池的鋁塑膜結構強度低，在電芯間的隔熱材料必須有一定的結構強度，否則在高溫條件下易結構坍塌，無法起到隔熱的效果;3)隔熱材料的選擇上，軟包電池受到的限制也更多，軟包電池間的泡棉的主要作用是吸收電芯膨脹，但泡棉的結構強度低，隔熱性能差。如果換成隔熱效果更好的氣凝膠材料，則成本會有較大幅度的提升，如果使用支撐結構強度稍好的材料，則電芯間隙必將增大，導致系統能量密度降低;4)軟包電芯是大面接觸，需要隔熱的面積很大，按照每兩片電芯隔一片防護材料，每度電需要的隔熱面積是0.0976 m2，是方形電池的 3.1 倍。至今

4、為止尚未有軟包電池企業發布“永不自燃”的熱失控防護方案。相比于圓柱電池和方形電池，軟包電池的熱失控防護難度最大，成本最高。目前部分軟包電池企業試圖每 5 片左右電芯隔一片復合隔熱材料，試圖平衡結構強度、膨脹空間以及隔熱效果，但真正的防護效果如何仍然有待驗證。.大量灌注水是目前唯一能夠熄滅鋰電池火焰的方法，第二代熱失控防護方案就是利用電池冷卻液進行滅火。設計方案主要是在電池泄壓閥上方新增一套水冷系統，在電池發生熱失控時，高溫氣體從泄壓閥處噴出，融化電芯上方的鋁板后，鋁板內的冷卻液由于重力向泄壓閥處灌注，實現滅火冷卻，安全性能得到大幅度提升。缺點是該系統占據一部分空間，降低體積利用率及能量密度。目前已經有包括寧德時代、上汽智己等多家企業在研究，已完成初步的可行性評估。在合適的實驗條件下，在單顆電芯熱失控后，冷卻液可以順利注入電芯殼體中，沒有明火蔓延至電池包外。