在聊电池如何管理之前,我想我们应该先聊聊电池的结构。相信多数卡友们都只看过动力电池的外观,但并没有看过动力电池里面什么样。甚至在小编之前采访卡友的时候,还有人认为卡车的动力电池是“一整块”,但其实并不是这样的。
过去的汽车动力电池,由单体电芯→模组→电池包组成。而现今在乘用车也就是轿车上,最新的CTP(比亚迪称之为刀片式电池)技术中,取消了模组的概念。但卡车上多数用的还是传统的架构。而电芯,就是咱们常见的电池的基本形态,有圆柱形的18650、21700,也有铝制方壳电池,甚至是软包电池,其各有优劣。
电池的架构咱们可以理解为搭积木,几个单体电芯组成一个模组,而数个模组排列在一起成为一个电池包。当然,这个电池包里面还有复杂的电路、温度监控、散热管路以及相关的逻辑电路。
那么电池里面有什么要求呢?很简单,首先电池包要保障电芯的安全。简单的说,电芯组成模组、模组组成电池包,首先要保证电池不受到冲撞、大的振动或者进水等等。此外,在电池之间、模组之间的连接,以及周边电路的连接中,不能存在短路的风险。这是基础中的基础,就像是你盖房不能把房梁安装在地板下面一样。
乍一听短路好像没什么,但是咱们换个思路来想。汽车动力电池的电压高、电流大,几百伏的电压乘以几百安的电流,如果没有控制短路的话,产生的可能是上万瓦的功率瞬间释放,这样的效果堪比电焊时那一下巨大的能量释放。“在电池包里开电焊”将会是什么样的后果,我想卡友们心里已经有数了。而开沃召回的问题,就出现在了结构上,依小编来看,它可能是因为里面线路设计不合理,可能造成短路。
此外,电池包内部的电路也拥有着极高的要求,比如电池包内部要针对每各模组、每各电芯进行实时的监测,监测内容包含电压、电流、温度等等。同时也应该能够针对单个电池进行断电处理,至少对模组进行冷却处理等等。这是为什么呢?
咱们先从简单的说起,温度。大家都知道,电池在充放电的过程中,可能会出现高温情况。而高温的情况可能导致电池里面的结构、化学特性产生变化。如果不能有效的及时冷却,那么电池就可能会因为这些变化产生自燃,亦或者因为内部温度过高,导致电池内部压力过高而爆炸。同样的冬天充电、放电也要对电池加热,来避免其出现问题。
其次,电池的监控同样是电池包的核心技术。要知道,现在咱们所用的电池多数都还是液态的卷绕电池,电池的电解液存在于隔膜中。如果电池过充或者过放,可能导致电池产生“析锂”现象,锂结晶产生的尖刺穿破隔膜,可能会产生剧烈反应,直接导致电池剧烈燃烧,自燃、爆炸都是有可能的。当单个电池出现电压过高、过低时,电池的管理系统要能够实现电池的断开,从而避免过充过放这类危险事情的发生。
而这些,都要依托电池内部的温度、电流、电压等等传感器进行检测,同时将数据传输至BMS的电池管理系统来进行实时处理。只要控制好这些,再加上一些其他的安全策略,基本上电动车也就能安全使用了。
有人说小编你聊了半天,我们也看不见这些东西啊!你这是写给厂家看的啊!还真错了。一方面,咱们看到这些东西后,你是否对电池管理有了基础的概念?另一方面,当你买车的时候看到“毫秒级断电、液冷、风冷、BMS单体管理”这些词是否更清楚了一些?那么买车的时候,是不是就更关注电池管理系统了呢?是不是就更爱买带有这些安全功能的车了呢?让你更加重视安全,懂得了如何选择一辆属于自己的安全的电动车,小编的目的就达到了。
● 编后语:
小编讲了很多关于电池管理、电池包的知识。归根结底,电动车安全不安全,看的都是电池包在细节的设计好不好。而对于一辆合格的、安全的纯电动卡车来说,这些都是厂商要考虑的基础。好在现在纯电动卡车使用的都是相对比较稳定,安全性较高的磷酸铁锂电池(其自升温、耐热等性能相对比较好)。但话说回来,再好的电池,也需要厂商尽心尽力的做好。而小编也相信,在国家强制标准,以及相关的行业标准约束下,纯电动汽车也是能放心用的。关于纯电动汽车的知识,你们还想知道哪些呢?(文/袁圣)