在新能源汽车的零部件中,锂离子电池以其单位体积内的包含的能量高、循环次数久等优点,成为了新能源汽车中成本最高的关键零部件。不过这些年新能源汽车偶有发生热失控事件。因而各大电池企业、车企都在极力研发更安全的固态电池。
但当前固态电池技术显然没有成熟到大规模商业化量产的地步。虽然也有先驱者例如蔚来、智己已经逐渐量产半固态电池,广汽也发布了全固态电池不过要2026年才能量产,但现阶段液态锂电池还是行业主流产品。
只要是液态电解质的电池,就有几率存在一定的安全风险,当然电池企业、各大车企正在致力于将安全风险降低到最低。
锂电池为何会出现热失控的现象?一般来说,锂电池在过充、过放、短路或遭受外部冲击时,可能会产生异常热量,导致内部压力升高。当压力持续增加,电池可能会发生泄漏、破裂甚至爆炸,会严重危害人身安全。
为了防止这类危险情况的发生,防爆阀在锂电池中扮演着至关重要的角色。通常防爆阀安装在电池的外壳上,比如在方形锂电池的设计中,防爆阀就位于电池的顶部。
作为一项压力释放的装置,防爆阀的设计理念是在电池里面压力异常升高时,提供安全的压力释放通道,其关键作用体现在多个方面:
1、压力释放:防爆阀最直接的作用是在电池里面压力异常升高时,提供释放压力的安全通道;2、防止爆炸:通过及时释放压力,有效地防止电池因内部压力过大而发生爆炸;3、保护电池结构:保护电池外壳不受过高压力的破坏,从而维护电池的结构完整性;4、安全防护:作为电池安全系统的一部分,与电池管理系统(BMS)共同作用,确保电池在安全性能条件下运行;5、维护电池性能:保护电池免受内部压力异常的影响,维持电池的性能和常规使用的寿命;6、便于故障诊断:防爆阀的启动可当作电池潜在问题的早期警告,便于进行故障诊断和处理。
在正常工作条件下,防爆阀保持关闭状态。当电池里面压力超过预设的安全值时,防爆阀会自动打开,释放内部积聚的气体,以此来降低压力,防止电池发生破裂或爆炸。
作为保护锂电池安全的关键组件,防爆阀通过机械原理有效地解决电池里面压力异常的问题,保护了电池的使用安全,同时也保障了用户的人身安全。
随着锂电池技术的慢慢的提升,防爆阀的设计和功能也将一直在优化。未来的锂电池防爆阀可能会更加敏感和智能,能够更准确地判断电池状态并及时响应。
当然不排除以后新型电池材料的出现逐步降低安全风险,提升锂电池的整体安全性。