电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道

  • 原创
  • 2019-01-17 15:19
  • 来源:电车资源 杨丰华

摘要:电车资源从中汽协了解到,2018年1-12月;新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆,比上年同期分别增长59.9%和61.7%。

电车资源讯:

电车资源从中汽协了解到,2018年1-12月;新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆,比上年同期分别增长59.9%和61.7%。其中纯电动汽车产销分别完成98.6万辆和98.4万辆,比上年同期分别增长47.9%和50.8%;插电式混合动力汽车产销分别完成28.3万辆和27.1万辆,比上年同期分别增长122%和118%。预计2020全国市场新能源汽车保有量将超过500万辆。

近年来,电动汽车迎来高速增长,同时也带来了一系列安全问题。据不完全数据统计,2018年电动汽车出现自燃起火的安全事故就超过40起,随着路面行驶的电动汽车逐渐增多,电动汽车使用率也在不断增长,我们不禁会问,电动汽车安全吗?电动汽车有哪些潜在的危险源?下面就让我们带着这些问题来了解一下吧!

电动汽车安全吗?

电动汽车从设计、材料使用、零部件生产、组装、调试、样车验证、环境测试、批量生产,中间每个环节都经过安全性、稳定性、可靠性、经济性的严格测试,各项指标符合国家相关制定标准。而且随着电动汽车的不断增长,国家相关部门也在不断完善各项制度,对电动汽车制定更高的标准和准入门槛;所以,我们日常使用电动汽车还是很安全的,大家可以放心。

虽然电动汽车生产制造工艺非常复杂,过程需要层层把关,但是投入使用的时候还需要面对外部复杂环境的考验,比如交通事故、长时间高负荷工作、高温/低温环境、复杂道路工况等,这些外部因素也在影响电动汽车安全,对电动汽车及人员安全构成潜在危险。

电动汽车有哪些潜在的危险因素?

一、电动汽车起火

导致电动汽车起火可能原因有很多:设计缺陷、制造缺陷、人为破坏、充电设施、维护不当、自然、碰撞和翻车等。我们主要来讲一下由电动汽车电池包引起的火灾。电池包着火的原因有短路、电池过充、热失控、电池漏液、电池跌落、电池挤压、电池刺穿、电池内部进水等。

1)电池短路

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电池的正负极直接用导线接成非正常通路,导致电池燃烧,将会造成火灾或电池容器因压力过大而爆炸。

2)电池热失控

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电池热失控属于BMS(电池管理系统)中热管理失控的状态:电池在充放电使用下,会因为各种内部电化学反应产生热量,如果没有良好的散热体系,产热在电池内部堆积,逐渐出现功率降低,甚至出现爆炸燃烧等危险情况,这就是热失控。

电池产热受充放电倍率、内阻、放电深度DOD、当前SOC、容量等内在因素和环境温度、散热方式等外在因素影响。

| 充放电倍率

充放电倍率越高,电流越大,内阻越大,产热越高。所以在高倍率充电时候,电池生热速率更快,如果散热体系没有及时排除热量,产热将会逐步堆积。

| 内阻

内阻的形成原因和功率输出、DOD、温度等有关,内阻越大,电效率降低,产生更多的热量堆积。特别是在SOC低于20%的时候,内阻急剧升高,此时需要降低电池输出功率,保护电池安全。

| 容量

电池容量越大,电化学反应越多,产热越多。需要的散热功率越大,如果散热不能满足,产热会越积越多。

| 环境温度

环境温度越高,导致部分风冷热交换系数越低,效果越差。特别是大容量纯电动汽车,风冷很难满足散热需求。

| 散热方式

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

为了避免热失控,电动汽车开发了风冷、液冷和相变材料等散热的方式,不同的散热方式效果不同,当然还有比如封装壳体不同、电池比表面积、设计寿命等原因影响。

3)电池隔膜穿孔(电池跌落、电池挤压、电池刺穿等)

隔膜是隔开正负极材料,一面是铜箔上涂负极料,另一面是铝箔涂正极料。一旦被杂质或什么硬物刺破,电池就相当于短路,很有可能会发鼓,如果继续使用就有起火的危险。(电动汽车上主要由于交通事故车辆受到外部冲击力,导致电池受到挤压、刺穿等)。

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电池刺穿

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电池受到外部撞击

4)电池内部进水

对于电动汽车,如果水进入电池包内部,由于电化学反应锂电池外壳被逐渐腐蚀,一旦外壳被腐蚀直至露出电极,电极遇水立即出现上述剧烈的化学反应,最终引燃整个电池包,所以电动汽车电池包出厂前都是经过严格的防水实验,保证电池包的安全性。(可能的场景有电动汽车长时间涉水或电池包被水浸泡)

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二、电动汽车电伤害

电伤害的定义:电对人体外部造成局部伤害,即由电流的热效应、化学效应、机械效应对人体外部组织或器官的伤害。电流对人体的伤害主要有两种形式:电击、电伤。

电动汽车电伤害主要来源于高压电源、高压带电体(电动汽车上主要指高压元器件)、高压线束等。

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电池包

电动汽车的电池包电压为300-700V不等,不同车型的电池电压会有所不同。通常,人体所能承受的安全电压为36V以下,电池包电压已超过人体所能承受的电压。

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电动汽车电机

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

橘黄色的线束均为高压线束

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

超级电容

电动汽车超级电容主要分布在电机控制器和电池管理系统,电动汽车在停止工作的时候,电机控制和电池管理系统的超级电容器还残留一部分的剩余电荷,当人触及带有剩余电荷的设备时,带有电荷的设备对人体放电造成触电事故。

电流大小对人体的影响通过人体的电流越大,人体的生理反应就越明显,感应就越强烈,引起心室颤动所需的时间就越短,致命的危害就越大。按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态,工频交流电大致分为下列三种:

(1)感觉电流:指引起人感觉的最小电流。(0.7mA~1.1mA)

(2)摆脱电流:指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流。(10mA~16mA)

(3)致命电流:指在较短的时间内危及生命的最小电流。(约50mA,与时间有关,3秒以上非常危险!)

电动汽车触电的情形主要有以下四种:

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

三、电动汽车化学伤害

化学物质侵害主要指化学物质对人体造成中毒,腐蚀、表皮刺激等伤害,有可能是气体、液体、烟雾等状态对人体造成伤害;电动汽车上的化学物质侵害主要为电解液、冷媒(雪种)等。

电动汽车相较于传统燃油汽车而言,配备了大容量动力电池组,所以一般电动汽车化学物质侵害的主要物质是电解液。

电动汽车使用过程中的危险源有哪些?很多人不知道 

电解液是一种无色的液体,对皮肤有很强的刺激性和腐蚀性,电解液接触空气中的水蒸气会产生有毒气体,当电动汽车电解液发生泄漏时,车上人员应及时远离并将车交由专业维护人员及时检修。

四、结语

电动汽车的安全问题成为目前制约电动汽车发展的关键因素。而安全问题也考验车企的研发实力和对车辆的整体把控。从目前已经量产的车型来看,基础安全问题已经得到有效解决,安全性、一致性、稳定性、可靠性方面大大提高。

来源:电车资源 杨丰华

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