15年电池安全事故0记录：揭秘比亚迪电池安全技术

在当前新能源汽车泛滥的时代，电池安全和续航一直是最受关注的问题。作为国内新能源汽车的领军企业，比亚迪的实际实力不容小觑。1995年，比亚迪成立，开始生产手机用锂电池。到2005年，比亚迪开始研发用于新能源汽车的动力电池。令人恐惧的是，在动力电池15年的发展过程中，从未发生过电池安全事故，装机容量超过50万。一向低调的比亚迪是如何做到15年来从未发生过电池安全事故的？让我们一起揭开比亚迪动力电池安全技术的面纱。比亚迪动力电池的研究方向主要是磷酸铁锂电池和三元锂电池。磷酸铁锂电池的安全性高于三元锂电池，因此我们将探索相对不安全的三元锂蓄电池。三元锂电池具有高能量密度和高输出功率的优点。然而，缺点也非常突出。三元材料的脱氧温度为200℃，高温稳定性较差。放热能量超过800J/g，无法通过穿刺试验。在三元电池内部短路的情况下，很容易引发严重的安全事故。对于三元锂电池的安全问题，比亚迪从技术角度进行了深入研究，以解决冲突并寻求解决方案。1、 一个深思熟虑的决定——硬壳方形电池是众所周知的。目前，动力电池组的选择主要包括三类：圆柱形电池、软包装电池和硬壳方形电池。电池组的选择非常重要，因为它决定了后期设计和布置电池组配件的难度，以及控制电池安全的能力。经过对比分析，比亚迪最终选择了硬壳方形电池，原因如下。尽管单个软包电池的能量密度可能高于方形硬壳的能量密度，但整个电池系统需要电池热管理模块来加热和冷却电池，以控制其温度范围。软包电池的热管理模块比硬壳方形电池更复杂，因此分组的软包电池比硬壳正方形电池的能量密度更低。由于高能量密度材料的应用，软包装电池的安全性是不可控的，因为它们是通过将两层聚合物粘在一起来密封的；

硬壳方形电池采用金属铝板焊接密封，因此硬壳方形蓄电池的密封性能高于软包蓄电池。

热失控是影响电池安全的一个非常重要的风险因素。当发生热失控时，软包装电池无法定向释放能量，但硬壳方形电池可以在模块内设计特定的排气和火灾放电通道。确保即使单个机组失去控制，机组的能量也可以沿着消防排气通道释放，机组之间的绝缘和防火材料可以保护其他机组不受影响，从而确保整个系统的安全。如果你想满足整车500到600公里的续航里程，那么所需的圆柱形电池数量将特别多。特斯拉选择了圆柱形电池18650，Model X需要7000多个圆柱形电池才能集成在一起。大量的电池使得电池管理模块非常复杂，单独隔离和保护的难度也非常高。很难实现高水平的电池安全性。所以一直以安全和技术著称的比亚迪最终选择了硬壳方形电池。为消费者带来电动汽车美妙驾驶体验的前提是确保乘客的安全，这是比亚迪一贯的风格。2、 电池热管理系统BMS类似于发动机的“坏脾气”，而动力电池则非常“精致”。锂电池对0°-40°的温度范围不敏感，但一旦温度超过这个范围，其寿命和容量将大大降低。锂电池的低温衰减比高温更严重，因此中国北方电动汽车冬季续航里程减少的问题相当严重。为了应对温度对电池的不利影响，电池制造商开发了一种电池管理系统。比亚迪的电池热管理系统可以有效控制电池的温度，并将其控制在适当的温度范围内，提高车辆的充放电性能，延缓电池衰减。电池热管理系统可以实现电池冷却和电池加热。电池冷却是电池热管理系统控制电子膨胀阀的开启和电动压缩机的速度，以根据需要降低电池水道中冷却剂的温度，从而带走电池运行过程中产生的热量和环境中的热量的过程。电池内部冷却回路的冷却管呈S形布置，增加了与电池单元的接触面积，更有利于电池组的散热。提高整车的充放电性能，延缓电池衰减。

电池加热：当车辆处于低温环境中，导致电池温度较低时，电池热管理系统控制PTC热水器在充电过程中加热水道中的冷却剂，并利用水通道中的高温液体提高电池温度，实现低温充放电功能。3、 控制安全的“技术手段”被定义为比亚迪内部最高级别的电池安全，不允许出现任何安全问题。比亚迪从7个维度和4个层面考虑电池安全，每个维度和层面都有相应的保护措施。从单体、模块、电池组、系统四个层面，在七个维度实现可靠连接、高压保护、碰撞、过充电、短路、热失控，全方位有效保护电池安全。CID过充电保护的“安全卫士”有多个级别的保护，以防止过充电：首先，它可以准确检测电池的电压，并实时监控其状态。第二级是BMS分层保护，它对不同的电压充电以执行不同的命令，并通过限流和继电器切断方法控制充电状态。如果这两个级别都失败了，那就是第三层保护——CID技术。CID在电池上设计了一个翻板。当电池被过度充电时，电池的内部压力会增加。CID利用电池内的高电压翻转翻转器以断开ci……

诉讼。电池组的电池单元串联，只要断开一个单元，整个电路就会断电。CID作为一种纯硬件保护装置，是比亚迪的专利技术。FPC简化了模块之间的“友谊桥梁”。比亚迪的电池模块采用柔性电路板连接，省去了许多连接器和电线，使电池模块布局更加简洁，产品布局更加合理。比亚迪FPC内置保险丝，可避免控制电路意外损坏导致短路等风险，进一步提高电池安全性。

防爆阀-电池安全的“消防员”。防爆阀作为电池关键安全的有力防线，是保障乘客安全的“消防员”。在处于火灾或高温环境中的车辆中，处于高温环境下的电池会导致电解质蒸发。蒸发的电解液会导致电池单元内部压力过大。如果不及时疏通，电池中的过大压力可能会导致导电电池爆裂。防爆阀的作用是当电池内的压力超过安全压力时，释放电池内的高压气体，避免电池爆裂和更严重后果的发生。在安全问题上我们不能做太多。与美国通用汽车和福特等公司的利润导向行为相比，比亚迪是一家真正的良心企业，始终将安全问题放在首位。在过去的15年里，比亚迪没有发生过任何由电池问题引起的安全事故。比亚迪已经初步解决了消费者在电动汽车行业最关心的续航和安全等问题。我们期待比亚迪在未来的电动化、智能化道路上有更好的表现，不忘初心，勇往直前。

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