近日,韩国国土交通部将就《汽车管理法实施条例修正案发布立法公告。
据《东亚日报》报道称:
依据修正案内容是,汽车制造商和进口商在销售电动汽车时,需要向消费者提供有关电池和电池芯(简称电芯)的详细信息。须包括电池的容量、额定电压、最高输出功率,以及电池芯的类型、主要原材料和制造商等关键信息。
全新的电动汽车电池认证制度原计划于2025年2月实施,但现在提前到2024年10月份开始试运行。提前试行的原因据《韩国时报》分析称:此次立法公告源于8月份发生在韩国的一起电动汽车火灾事故,一辆停放在仁川市某公寓地下停车场的奔驰牌电动汽车自燃,导致超过100辆汽车受损!之后忠清南道再次发生一起由起亚牌EV6纯电动汽起火的事故。而在6月份时,韩国华城的一家电池厂也发生了严重火灾,不过这起案例中的企业所生产的电池并非汽车用动力电池,但是依然引发公众对电池安全性的关注与担忧。
发生在仁川市某公寓的这起火灾事故还有另一个关注焦点,其搭载的动力电池供应商并非韩国三星SDI、LG新能源或SK On,而是中企孚能科技。截止目前,奔驰汽车方面和孚能科技方面均未表示对该起火灾事故担责,导致火灾的技术鉴定结果尚未确认。
所谓的“电芯”本质上就是电池,可以理解为“未完成封装的电池”。
现在的主流车企所销售的电动汽车或混动汽车产品是不会公布车辆动力电池详细参数的,在车辆的公开资料里一般只注明动力电池的类型和品牌。比如某某车采用三元锂电池,容量100kWh,最多加上能量密度的数据;或者某某车采用磷酸铁锂电池,容量80kWh,能量密度又是多少。
可是三元锂电池有很多类型,“三元”指的是锂离子电池的正极材料,比如有“镍钴锰三元锂”或者“镍钴铝三元锂。”磷酸铁锂也是指电池正极材料,不过电池的负极材料也有不同方案,虽然主要材料是石墨。重点是这些电池的能量密度可以有很大的差异,如果没有这些参数的话,理论上很难初步判断电池的性能。
“电池自燃”的根源正是电芯。
电芯的“热失控现象”是需要了解的,因为哪怕是一个单体电芯热失控,也有可能导致紧邻的电芯发生热失控;随后则是热失控的蔓延而引发的连锁反应。动力电池组是高度集成的总成,里面有单体电芯组成的模组,多个模组再去组装电池包。一个动力电池组里会有许多电芯,少则几十块、多则数千节,由此可以想象到如果电池出现热失控会如何了。
那么到底是什么原因造成电芯热失控呢?
主要原因有:
制造过程存在瑕疵
电芯局部应力集中
电芯一致性差
电芯老化
电池组外壳(电池包)碰撞受损
理论上任何工业产品都有“良品率”的概念,且任何工业产品的“良品率”都不可能达到100%;所以在生产过程中不能排除出现问题电芯的可能性,比如车间环境出现异常或操作不当都有可能导致其他物质(杂质)混入电芯,结果则有可能导致电芯内短路。可是谁也不知道某一节或某一些问题电芯什么时候会短路——除非在用车过程中对电池组总成进行定期检测,细致的检测是可以提前发现问题电芯的。
电芯局部应力集中的现象也有概率出现,电芯封装过程或特殊的设计位置,客观上都有可能出现这种现象。
电芯一致性差是最多被提及的技术话题,但汽车爱好者往往不在意;在其观念中的电池一致性差似乎只会影响电池组的容量,其实一致性差也是导致电芯起火的重要隐患之一!所谓一致性差指的是充电过程中部分电芯可以充满,而少数电池无法充满——容量当然会受到影响。可是电芯在使用过程中会自然老化,而电芯老化又会加大一致性差的程度,过程中会让容量继续缩减。但最重要的是BMS(电池管理系统)对于电芯的工况评估结果准确性也会变差!结果则是安全性预防阈值和充放电功率的动态设定与电芯的实际情况不相符,在这种工况下充电、尤其是使用快充的话,电芯起火则一点都不奇怪。
而有些电芯一致性最差的动力电池,现在却因其低成本的优势被企业吹嘘的神乎其技。
且锂离子电池电芯老化还会出现锂枝晶,这是一种树枝状的金属锂,充、放电过程中总是会形成的。锂枝晶的生长是影响锂离子电池安全性能的关键因素之一,锂枝晶的增长会导致锂离子电池循环过程中的电极和电解液界面的不稳定,甚至会破坏SEI膜,是可能直接刺穿隔膜导致电芯内部短路的。
随后自然也是热失控。
可是电动汽车无法准确判断出哪些电芯会在什么时候热失控。
总结:
导致电芯热失控的原因多种多样,可是每一种都很难及时的发现。所以有必要让用户知道动力电池的类型与详细数据,让用户自己决定车辆的定期检测频率。同时新能源汽车也应当定期强制进行车辆工况的检测,检测主要项目是充、放电过程中的电芯电压和温度,且检测频率不应参考燃油车,应当以检测结果决定延长或缩短检测周期。
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