安全测试“如同儿戏”?是测试太水还是岚图太安全?

2021-09-19 23:31:42·  来源:汽车测试网  
 
继比亚迪刀片电池与广汽埃安弹匣电池以针刺试验对外证明电池安全性后,岚图汽车也在外界的见证下,在天津中国汽车技术研究中心对自己的电池做了多项试验,但并不
继比亚迪“刀片电池”与广汽埃安“弹匣电池”以针刺试验对外证明电池安全性后,岚图汽车也在外界的见证下,在天津中国汽车技术研究中心对自己的电池做了多项试验,但并不包括针刺试验。

9月17日,岚图汽车在天津中国汽车技术研究中心举办了岚图电池安全技术发布会暨众测挑战,发布了岚图自研的电池系统技术,其中“琥珀”和“云母”两种电池系统首次亮相,并进行了挤压、碰撞、高温淋水等安全测试。

相比燃油车,对于一辆电动汽车来讲,相信大家首先关注的往往不是车身结构,而是电池安全。岚图汽车CEO卢放博士表示:作为新能源‘国家队’,岚图更为务实,秉持用户安全至上的价值观,将‘用户理念’作为企业的战略级选择,从用户安全、用户价值、用户体验、用户共创四个维度出发,成为可持续的用户型科技企业。

当天的现场参观,只有电池挤压、模拟碰撞和高温淋水测试三个项目,除了模拟碰撞稍微开始让人有点心情紧张,但最后却只是电池弹射出十几米就停在那没有任何异状,甚至让现场有媒体脱口而出“就这?”。

确实,相对于之前所经历过的那几场其它车企胸口碎大石一般的整车对撞、钢针穿刺等刺激的电池包试验,岚图的这几个测试项目看起来的确“如同儿戏”。

至于大家想看更“刺激”的针刺实验,这次没安排上。岚图官方的解释是,一是在用户日常使用场景中,地面硬物连续刺穿底护板(钢板)、电池箱体(铝合金)、电芯壳体(铝合金)三层金属防护的概率极低。

在实际应用场合,异物刺入电池包内部导致电池发生短路,而针刺测试能够很好的反应电池短路的发生情况,当钢针刺入时,钢针提供了电池内部短路的通路,电池的电能转化为热能,并存储在电池内部,短路造成短时间内能量的集中爆发和释放,有可能产生冒烟、漏夜,甚至起火爆炸。通过电池材料、结构设计的改进,高能量的锂离子电池是能够通过针刺测试的。当针刺入电池时,电池内部形成很对短路通路,它实际上同时模拟了内短路和外短路两种过程。

二是现在绝大多数起火事故发生的主要原因在于电池质量欠佳、过度充电、电池老化引起的单个电芯短路。而通过加热模拟触发内部短路造成的热扩散实验能够更精准地覆盖用户实际使用场景,让电池包产生热失控时的数据更可控。

现场众测:挤压/碰撞/水淋
1.挤压测试
众所周知,车辆发生碰撞事故时,电池包往往容易受到挤压,因此挤压试验是验证电池包结构、内部安全的重要方法。

试验目的:模拟整车碰撞之后的侵入场景。
挑战超国标:以半径达75mm的刚性半圆柱体,以200 kN(国标要求是100kN)的力挤压,保持10分钟,观察1小时。
试验结果:电池包不起火、不爆炸,电池安全通过测试。
2. 模拟碰撞测试
其实在一些交通事故中,车辆碰撞往往并不是电池直接受到撞击,这个冲击试验就是模拟整车碰撞产生的加速度场景,在强大撞击力中,车上的电池会有什么样的变化。



试验目的:模拟整车碰撞产生的加速度场景。  
挑战超国标:加速度50g/60ms(国标最大28g/60ms);然后观察两小时;  
试验结果:电池包无泄漏、外壳无破裂、电池包无起火或爆炸现象;绝缘电阻不小于100Ω/V。
3. 高温淋水试验
这个试验是采用不同角度的高压水或者盐雾柱对电池包进行冲击,检验电池的防水密封性和耐腐蚀能力。

试验目的:模拟高温高压洗车场景。
挑战超国标:75-85℃、10MPa(国标强检无)的高温高压水流冲击电池包接插件及各个密封面,时间3分钟,拆开电池包检查。
试验结果:电池系统未进水,电池包无起火、无爆炸。

岚图电池技术解析:
此次推出的“琥珀”和“云母”两大电池系统就是岚图双动力路线的方案,其中“琥珀”电池系统应用于岚图FREE纯电版,而“云母”电池系统应用于岚图FREE增程版。

知识点1:“琥珀”和“云母”两种电池系统到底有何不同呢?
其实主要区别就在于三维隔热墙的材料及结构不同。其中,“琥珀” 电池系统的三维隔热墙技术是在电池包内填充特殊的有机硅复合材料,这种材料的特点是结合有机硅聚合物+低密度隔热材料+阻燃剂,形成高效的隔热阻燃绝缘层,使得每个电芯单元像“琥珀”一样处于充分包裹中;“云母” 电池系统三维隔热墙技术,是在电池包内加入层状Al-Si云母和气凝胶,且电芯和云母、气凝胶会像云母石一样层叠堆积。

知识点2:岚图电池管理系统的秘籍之一,自研BMS系统
同时,岚图汽车坚持用户安全至上的原则,开发了云端BMS系统,使得电池系统的安全得到了进一步提升。目前电动汽车搭载的车端电池管理系统即BMS,局限于本车的电池管理,本地存储和计算能力有限,无法对车辆的电池系统提供长期精确的安全管理,岚图汽车在全系车型具备BMS OTA功能的基础上,开发了岚图专属云BMS,能够实现同时在线服务百万辆车并且提供全生命周期的电池健康和安全管理。

通过建立云端故障监控模型,岚图专属云BMS能够对不同的用户场景加以区分,基于过去收集的历史运行工况和实时数据,岚图由云端大数据平台进行分析、诊断和预警电池故障,实现7*24小时在线跟踪,并通过APP对电池系统可能出现的异常推送安全预警,做到提前2小时对冒烟、起火、爆炸等关键故障预测,对3级故障做到提前一周预警。同时,岚图专属云BMS还从充放电倍率、深度和环境因素等多个维度建立了一套完备的电池健康评价体系,向用户提供最优的电池系统维护和保养建议,持续跟踪分析电池状态,实现更优的电池系统管理策略和效果,延长电池系统使用寿命。随着车辆接入量增加和使用时间增长,岚图专属云BMS故障预测和寿命预测模型还能不断优化模型参数,提升预测精度,做到越用越“聪明”。

知识点3:PACK安全防护设计

在被动安全防护上,岚图采用了PACK五层安全防护,由定制化开发的车身防护,结合高强框架、压力传递、形变吸能和电芯双保险,一共采取了五层电池安全结构设计。

车身防护:由于汽车的前后部都有足够的缓冲吸能空间,对于电池系统而言,侧面通常是面临威胁最大的方向。岚图FREE车型的B柱结构,采用了TRB工艺的1500Mpa超高强度钢材;在车门门槛位置,用了双层结构的1500MPa超高强度热成型钢;前后车门内部,还有行业最高等级的2000MPa热成型钢制成车门防撞梁。最强的车身防护,这是岚图对电池系统的第一层防护。

高强框架:在高强度车身的内部,电池包外壳采用高强铝合金框架、带多条加强筋的特殊设计,让整个电池包结构更强、更耐撞击。在岚图的安全测试中,电池包可以抵御高达20吨力(相当于一辆轻型坦克的重量)的挤压而不发生安全事件。高强度耐冲击的电池包外壳,是岚图FREE对电池系统的第二层防护。

压力传递:电池包系统的防护设计不止步于外壳。在电池包内部,岚图设计了与车身结构相匹配的多条横纵加强梁,通过横亘整个电池包的横纵交织立体结构,将来自外界的碰撞能量充分地分解与吸收,保护内部电芯免遭碰撞力的伤害。高效的压力传递,这是岚图对电池系统的第三层防护。

形变吸能:假设遭受到罕见的、过于猛烈的撞击,无法完全避免电池包遭受碰撞压力,岚图还对电池包预设了形变吸能空间,留有超过30mm的形变空间,在电池包受撞击变形时,保护其中电芯免遭损伤。高效的形变吸能,这是岚图对电池系统的第四层防护。

电芯双保险:岚图为电芯开发了独特的防爆阀和熔断装置。一旦有极端的撞击侵入,电芯造成短路或电芯内压力增加,电芯池双保险能立即启动保护作用,切断电池内短路回路,释放额外压力,确保电池不起火、不爆炸。电芯双保险,这是岚图对电池系统的第五层防护。

素材来源:第一电动汽车网、新浪汽车、汽车测试网
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