锂电池系统所面临的安全风险

时间：2020-06-21

锂电池系统所面临的安全风险

动力电池系统所面临的安全风险，主要与其内部部件的特性和外部的使用和运行环境相关，构成了产品安全设计的主要挑战。

1)电芯会不会起*炸?

动力电池系统所采用的电芯，其能量密度非常高，以废旧锂电池回收芯为例，能量密度可达120Wh/kg，换算成焦耳，1千克的磷酸铁锂电芯含有120×3600焦耳=0.43MJ。那么TNT炸药释放的能量有多少呢?1克TNT炸药可释放4184焦耳的能量，换算下来，1千克的磷酸铁锂电芯蕴含的能量相当于103克的TNT炸药。

一辆纯电动汽车，其使用的电芯通常重达几百公斤，以100公斤电芯计算，总能量就相当于10公斤TNT炸药。换着是谁，心里都会发毛，这东西会不会不稳定，会不会起火，甚至爆炸啊?

2)会不会产生电击事故?

为了提升整车的驱动效率，动力电池的直流输出电压通常都在100V以上，有时高达400V以上，有一定电气常识的人都知道，直流电压**过60V，就是危险电压。

每年，因为电器、电线、电力设备等漏电所造成的电击事故，都会发生很多，也经常见诸媒体。我小的时候就被裸露的220V电线电击过，那种滋味永生难忘。那么，人们也有理由疑虑，电动汽车里面的高压带电部件，会不会漏电，并进而造成电击事故?

3)能不能经受各种恶劣的环境?

车辆的运行和使用环境非常复杂，既要经受高温高湿的考验，也有高原高寒的折磨，有平坦的铺装里面，也有崎岖不平的非铺装路面，既有较其干燥的地区，也有需要经常涉水的地方。

车辆在行驶过程中，要经历高低温的循环考验，要经历沿海的腐蚀性气候，要经历暴雨洗礼和大水浸泡，要经受各种冲击、振动、跌落、甚至碰撞和翻滚。那么，在这些客观的环境面前，动力电池系统能够经受考验，不产生严重的安全风险吗?

4)能不能经受各种滥用?

当产品销量足够大的时候，产品的使用，总有**过规定极限的情况或一些意外的情况，这是不可避免的。以手机为例，当充电保护失效的时候，手机电池可能因为过充而起火或爆炸。如果手机电池被尖利的金属穿刺，也有可能发生爆炸。

那么，电动汽车的动力电池系统能够经受类似的滥用考验，不造成安全事故吗?这些滥用的情况，既有人为造成的，也有客观环境造成的。

5)电池管理系统失效了怎么办?

动力电池系统有一套复杂的管理和控制系统，时刻采集整个动力电池包的各种运行参数，进行计算、诊断、通信和开关控制。系统越智能化，当其发生故障时，后果也就越严重。

举个例子，如果动力电池包内部的某个电芯过热，热管理系统失效，电芯存在热失控的风险，而这个时候的温度传感器坏了怎么办?软件程序不能正常判断并下发切断指令怎么办?又或者本该执行断开动作的开关，不能正常的断开怎么办?风险是否会蔓延，并造成严重的安全事故?

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