碰撞后电池包脱落在弹飞:这样的“安全设定”可行吗?

  #老司机聊汽车知识#

  电动、插混和增程汽车都有一组大容量的动力电池包,采用的是各类型的锂离子电池。

  至少目前都离不开锂。

  理论上的锂离子电池都有起火的概率,虽然现在有些厂商打造的磷酸铁锂电池能做到过充、炉温甚至穿刺短路而不起火,但这毕竟只是个例;所以如何实现车辆碰撞时能实现不起火,或至少做到电池包起火而不影响车辆,这是各大汽车厂商都要思考的问题。

  于是就有了“电池包碰撞脱落再弹飞”的想法,就像是飞机的“弹射座椅”,区别只是飞机是把座椅弹出去,车辆则是把电池包弹出去。

  可行吗?

  想法看似对驾驶员是好的,但是却显得缺乏人性。

  

  车辆碰撞事故不可能都是单方交通事故,很多交通事故都是车与车的碰撞,或者是汽车与摩托车或非机动车的碰撞导致;如果车辆在撞击力度足够大,或触发了传感器之后出现电池包的弹出,电池包是否会对行人、非机动车或其他汽车造成二次撞击伤害呢?!这是必须要思考的问题。

  既然要弹出且考虑到了电池包可能会起火,弹出的强度就要足够大,弹出的距离必须足够长;那这就有可能在弹出的过程中撞击到行人、非机动车或机动车,可能造成的后果是难以估量的。

  

  锂离子电池不起火则罢,一旦起火就是不是单纯的燃烧,而是从起火到燃烧经历很短的时间,随后则是爆炸。

  鞋盒子那么大的三元锂电池模块,在短路起火瞬间的爆炸强度会有多高呢?

  这可能是很多人都想象不到的。

  我们在实验室里看过测试,测试实验室大约有十余平方米,穿刺短路试验设备在正中间;周围是透明的防爆玻璃,而就是在短路爆燃的瞬间,防爆玻璃明显的在震颤,站在玻璃之外也是能感受到热浪的。

  图1:你以为的锂电池起火

  

  图2:真实的锂电池起火爆燃

  

  这就是锂离子电池包起火后的结果,危险性是非常之高的;那么如果把一组容量几十到上百千瓦时的电池组直接弹出去,这是要炸谁呢?

  

  综上所述,碰撞后让电池包脱落并弹出的操作是绝对不可以使用的!作为汽车厂商和动力电池厂商应当考虑的是如何不让电池起火,如何在碰撞过程中做到尽量不损伤动力电池的电芯。当然现在的厂商们也都在往这个方向努力,实现的结果也普遍很理想;比如无模组电池包,让电芯直接成组,并且要与车身框架融合,也就是所谓的“车身电池一体化”,现在至少有三到汽车厂商掌握了这种技术。

  

  在车辆碰撞时的作用力会通过车身和电池包进行传导,不会直接或严重改变电池包的结构,这样就能保证安全了;如果配合上能够在短路的状态下不起火的磷酸铁锂或三元锂电池,这样的电动汽车就能达到接近绝对的安全。

  所以“电池包碰撞脱落弹出”的方案是绝对不可行的,也没有意义。

  

  参考案例:

  近期一台奥迪E-tron电动汽车发生了一起交通事故,在该交通事故中,该车与一台丰田卡罗拉汽车碰撞;撞击导致奥迪E-tron几乎翻车,车头撞到了反向,重点是该车在撞击过程中出现电池包直接飞出,随后电池包就出现了起火。正由于电池包脱落后飞出才没有殃及奥迪车辆上的乘员,于是才有了对电池包碰撞脱落弹出的讨论。

  有趣的是当地警方表示这是其遇到的首例电动汽车电池包碰撞脱落的案例,暂时不清楚是奥迪汽车的安全功能还是安全隐患。

  就常理而言,这起交通事故说明的应当是车辆存在安全隐患,如果这是奥迪汽车的刻意设计的话,那这个设计就真的有些缺乏人性了。

  

  编辑:天和Auto-汽车科学岛

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