概述

在純電動汽車的碰撞事故中，動力電池受到撞擊和擠壓引起變形，電池芯體有可能發(fā)生熱失控起火；電池包內(nèi)部其它部件在碰撞中也可能會受到擠壓和沖擊，有發(fā)生短路甚至起火爆炸的危險；電池包內(nèi)部高壓線纜和高壓器件在碰撞時容易被刮破或者扯斷，有可能短路起火，也有可能造成電擊傷害。

為提升續(xù)駛里程，當(dāng)前的純電動車大都將動力電池布置在地板下方，電池面積很大，幾乎覆蓋整個地板，其周邊到車身邊緣的距離通常不會很大，在碰撞或托底時容易被擠壓；近年來電池單體的能量密度突飛猛進(jìn)，高能量密度伴隨著電芯穩(wěn)定性的降低，在機械載荷下發(fā)生熱失控的風(fēng)險加大。因為補貼政策有動力電池系統(tǒng)能量密度的要求，為提升整包能量密度，國內(nèi)的純電動汽車傾向于將電池包殼體結(jié)構(gòu)做的盡量輕巧，導(dǎo)致對內(nèi)部模組和高壓器件的防護(hù)不足。

 

2、動力電池防護(hù)策略

碰撞時的加速度理論上會造成電池芯體沖擊過載，在電池芯體不發(fā)生明顯變形的情況下也有熱失控的可能。但實際上絕大多數(shù)動力電池碰撞起火事故都不是由碰撞加速度峰值導(dǎo)致，而是因為碰撞導(dǎo)致電池包結(jié)構(gòu)變形，使內(nèi)部電芯或者高壓器件受到擠壓或穿刺，造成短路和破裂，最后引起著火。

 

對于動力電池包的碰撞安全防護(hù)，我們應(yīng)該從三個層級來考慮。

第一個層級是整車結(jié)構(gòu)防護(hù)。要求車體結(jié)構(gòu)本身對電池包形成良好的防護(hù)。能夠保證在一般的碰撞工況和刮底工況下，碰撞載荷幾乎全部由整車結(jié)構(gòu)承擔(dān)。電池包殼體結(jié)構(gòu)無可見變形，內(nèi)部無任何損傷，功能正常，可以繼續(xù)使用。

第二個層級是電池包殼體結(jié)構(gòu)防護(hù)。電池包的殼體和支架要形成完整的框架結(jié)構(gòu)能力，側(cè)邊和底部都要具有一定的承載能力。在高速碰撞和惡劣的托底工況下，車體結(jié)構(gòu)無法承擔(dān)全部碰撞載荷，一部分載荷需要由電池包殼體承擔(dān)。此時電池包殼體允許發(fā)生一定量永久變形，但變形量必須控制在安全范圍，保證內(nèi)部電池芯體不受到擠壓，高壓線纜和元器件不發(fā)生斷裂和短路。

第三個層級是電池單體和其他內(nèi)部高壓器件本身的結(jié)構(gòu)性能。它們應(yīng)該具有一定的抗擠壓、沖擊和穿刺能力。

 

3、整車結(jié)構(gòu)對動力電池的防護(hù)

純電動汽車應(yīng)利用動力電池周邊的結(jié)構(gòu)和空間來實施防護(hù)。整車對電池包的結(jié)構(gòu)防護(hù)要考慮多個碰撞工況

這些碰撞工況，我們均采用統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)，即：

動力電池包框架不出現(xiàn)較大變形，保證整個碰撞過程中內(nèi)部模組不受到撞擊和擠壓。

碰撞過程中和碰撞后電池內(nèi)外部接插件連接不失效，高壓器件不發(fā)生短路。