新能源汽车三元锂电池的特殊危险

动力蓄电池行业爆发式增长

2018年中国市场新能源汽车产销均超过125万辆，2019年预计销量将突破150万辆。作为新能源汽车的动力核心，在各个层面的政策红利驱动下，动力蓄电池行业也出现了爆炸式的增长。

为了满足高续航的要求，新能源汽车使用的动力蓄电池比能量也越来越大。富含能量的动力电池一旦出现问题，就存在较高的安全风险，以能量密度高脱颖而出的镍钴锰三元锂电池更是如此。在众多失效模式中，碰撞变形产生的安全问题尤其要重点关注。

动力蓄电池发生变形后，内部电芯可能会发生短路、泄露等问题，并造成漏电、起火、有毒气体泄露甚至爆炸等。

EV/HEV汽车开发目标之一就是在碰撞测试中防止电池产生任何严重的变形。实现的途径一般是限制电池系统的空间，或使用高强度的电池包外壳。但这与汽车延长续航里程和轻量化趋势相背。

以高续航里程和轻量化为目标，汽车研发工程师需要更充分地了解电池变形和失效的特点，以及各类仿真工具的变化。数字化开发大行其道的今天，不同数字化工具的有效性和可靠性必须经过验证。

发生碰撞事故时，动力电池的碰撞安全意味着不会污染环境，伤害乘客、行人以及救援人员的危险电压、有毒气体、高温或火灾。这可以通过动力电池本身的设计以及在整车集成阶段的结构保护措施来实现。

高电压视车型不同，动力蓄电池总成（也就是电池PACK）的工作电压一般在400~800V之间。如此电压不仅会造成直接的人身伤害，也会产生短路、电弧等，进而产生高温并引发电池系统的其他各种失效模式。

有害气体及液体电芯BatCel内部活性物质的短路、或不同电位的部件接触可能造成电解液发生不正常的物理、化学反应，例如汽化，也可能造成电芯单体内部液体的排气或电解液的泄漏。这些排出的气体可能有毒，也可能易燃，因此不能与人接触。

多种问题并发汽车碰撞时，最坏的情况便是气体排出或电解液泄漏与高燃点(例如电弧)或高温点同时发生，这会导致电池自身的放热反应加剧，并着火，对被困乘客带来不可预料的危险后果。