电池箱的技术核心:用于安全自动灭火装置

《机动车运行安全技术条件》（GB7258）12.10.4项规定：“车长大于等于6米的纯电动客车、插电式混合动力客车，应能监测动力电池工作状态并在发现异常情形时报警，且报警后5分钟内电池箱外部不能起火爆炸。”

此条文的重要意义在于指出了新能源汽车电池箱热失控前期监测预警技术的重要性，圈内人士都明白，无论是磷酸铁锂电池还是三元电池，一旦发生热失控扩散起火，有效灭火的可能性是极小的。此条文直指核心——真正的安全还在于极早期、准确可靠的预警技术，这也是新能源汽车起火爆炸事故留给我们的深刻教训。

《纯电动城市客车通用技术条件》（JT/T1026-2016）4.3.2.11条规定：“舱体内应配置具有高温预警及自动灭火功能的电池箱专用自动灭火装置。”

此条文再次指出电池箱专用自动灭火装置需要具备的技术条件是：第一可以预警，第二可以自动灭火。预警是后续自动灭火动作的前提和基础，如果预警不能在极早期发现，等到热失控扩展，电池箱起火，这时灭火的效果就会大打折扣；如果预警发生误报或漏报，就会导致灭火器误喷或不启动，灭火器误喷就会对电池箱内部造成损坏，影响整车运行和安全；灭火器不启动就会导致在热失控关键时刻不能有效介入，在初期阶段及时灭火，影响整车安全。

“锂离子电池热失控模型”技术的出现，具有极早期、准确可靠、无误报漏报、成本可优化等优势，有望成为当前保障新能源汽车安全运行的最佳技术方案。

“锂离子电池热失控模型”是创为新能源首创的核心技术，它的出现，使得电池箱热失控监测及自动灭火技术的规模化应用成为可能。“锂离子电池热失控模型”技术的出现，具有极早期、准确可靠、无误报漏报、成本可优化等优势，有望成为当前保障新能源汽车安全运行的最佳技术方案。

“锂离子电池热失控模型”为横向、纵向、垂向三维，纵向为多传感器的数据冗合，即对多组同环境下的传感器数据进行多次拟合，模拟不同材料、不同环境的数据表征曲线，可靠准确的判断火情阶段；横向为对传感器的历史数据进行连续时间算法，排除噪声干扰，有效解决了传统的阈值法监测方式的漏报、误报、预警滞后问题，实现早期可靠预警；垂向采用穿刺、钝针积压等不同方法模拟不同类型不同容量动力电池热失控过程。

通过三维融合，用数学手段，以大量实验及真实运行数据为基础，归纳热失控导致的各种变量之间的内在关系，采用神经学原理，形成极早期、高可靠、自运行的“锂离子电池热失控模型”，实现电池火灾隐患的早期预警和智能控制。

当前，在新能源汽车运行中，大量实车运行中发生的预警实例证明了此模型的有效性和先进性。有效避免了巨大的经济损失，避免了社会性安全事故。

案例一：

2017年3月12日，某公交公司3路纯电动公交3号电池箱报2级预警(安全隐患等级)，驾驶员及时上报公司，并停止车辆运行。采集数据分析，其他箱体电池气体含量和变化率正常，3号电池箱气体含量和变化率明显高出。判定为电池危险气体超标，可能为电池漏液导致。后经公交公司、车企、电池企业协同努力，拆箱检查，证实为电池漏液。更换电池后不再报警。

案例二：

2017年3月16日，某交运公司某纯电动公交4号电池箱报2级预警。据驾驶员描述，第一次2级预警在2016年12月份，拆箱后报警消失；第二次预警2017年2月份，拆箱后报警消失；本次是第三次预警。交运公司高度重视，协调报警系统厂家、电池企业、车企协同判定,，经采集数据分析，该4号箱数值及趋势与其它箱体完全偏离，结合以往报警及消失现象，初步判定为电解液漏液。拆箱检查，证实为某只单体电池安全阀不明原因受损，电解液泄露。用胶带封住此安全阀门，2分钟后打开胶布瞬间闻见电解液味道。打开电池箱后，又再次连接设备读数据，再没有达到报警值。重现前两次报警取消的过程。更换电池后，不再报警。

案例三：

2017年3月19日，某公交公司某纯电动公交报7号箱2级预警，驾驶员及时上报公司，并停止运行。数据分析判定为电池危险气体超标，可能为电池漏液导致。后经车企、电池企业协同努力，拆箱检查，证实为电池漏液。更换电池后，不再报警。

案例四：

2017年3月20日，**交运集团县城公交某纯电动公交报3号箱2级预警，驾驶员及时上报并停止运行。数据分析判定为电池危险气体超标，可能为电池漏液导致。后经拆箱检查，证实为两支电芯发生不明原因泄露。

在上述的国标技术文件中，电解液漏液检测是一个相当重要的功能。我们不知道一辆纯电动客车500只电芯单体中，哪一只会发生恶化癌变，但我们可以全部监控，一旦探测到，马上剔除，对这些隐形的安全隐患进行有效控制。再辅以灭火装置、防火地板等手段，将事故分阶段控制、拦截。形成全生命周期的危险源监控体系，将会极大提高新能源客车的安全运营水平。

形成全生命周期监控体系，还将有助于提高新能源汽车的运行效率。全体电池单体中，没有恶化癌变的破坏分子，全部是健康的个体，将最大程度上保障电池的续航里程和使用寿命，从而提高交通运输企业的运营效率。

实践中，如何早期准确探测电解液泄露是一个相当巨大的挑战，难点在于既“早期”又“准确”，还要符合在“汽车”、“电池箱”等一系列应用环境。因为高度灵敏的传感器会受到电池箱内密封材料挥发气体的影响，造成误报；而低灵敏度的传感器又失去了早期预警的功能，众所周知，由于电池火灾的剧烈程度，滞后报警的后果极度严重不可承受。

另一个巨大的挑战是“高可靠”、“长寿命”，由于装置密封于电池箱内部，8年12万公里的超长质保是基本要求，问题是如何使得系统在长达8年的恶劣环境中保持高可靠性。这涉及到一系列的技术难题。

从实践看，创为“锂离子电池热失控模型”对电池的全生命周期监控，特别是漏液检测，得到了确切的证明，行之有效。