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现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?

2021-07-13 本站作者 【 字体:

新能源汽车的电能来源是锂电池,目前大多数车型都采用了能量密度更高的三元锂电池,这种电池遭遇外力破坏后会剧烈燃烧,但是因为车上并没有油箱,没有燃油的情况下车辆也只是自燃而已,而不是爆燃也不会发生二次爆炸。

现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?(图1)

虽然不会爆炸,但是燃烧的速度非常快,
几分钟就可以把一辆车烧毁。因此新能源汽车一旦燃烧,没有任何救下来的可能。

现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?(图2)

但是新能源汽并没有事故引发爆炸的案例。原因就是锂电池没有爆炸的条件,事故中锂电池会剧烈燃烧,把整辆车烧毁为止。

锂离子二次电池的特点就是容量密度高,而且容量密度还在不断刷新,只有密度上去了续航能力才能提上去。因此锂电池发展的方向就是不断的提高容量密度,那么锂电池为什么会自燃呢?我们看一下锂电池的结构与工作原理:

现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?(图3)

锂电池结构与电解电容高度相似:
正极材料、负极材料、中间的隔膜以及电解液、绝缘片构成。正极材料与负极材料紧紧的卷在一起,就像电容一样一层层的缠绕在一起,层与层之间由隔膜绝缘,外壳起到密封的作用,防止电解液外漏,电池芯整体泡在电解液中。我们再看一下锂电池工作原理:

现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?(图4)

充电时
锂离子从正极脱出,通过电解液进入到负极板中,此时负极材料富锂,正极材料脱锂,电子的补偿电荷从外电路供给到负极,以确保电荷的平衡。 放电时正好相反,锂离子从负极逸出,经电解液进入到正极内,正极富锂。当电池有异物刺破后,例如针刺。这时候就相当于在电池内部直接把正负极短路,锂电池短路电流非常大,因此会从电池内部开始剧烈的燃烧:

现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?(图5)

电池刺破
后剧烈燃烧是锂电池固有的缺点,目前比亚迪的铁锂电池做的比较好。

其他的诸如三元锂电池只能从别的地方想办法,例如提升外壳硬度、为电池做一个坚硬的外壳避免电池被异物刺破,降低爆燃的几率。或者想办法把电池装到不容易碰到地方,但是电池组体积非常大 、只能把电池放在底盘上,仍然有被异物刺破、挤压破裂的风险,这也是大多数新能源汽车无法回避的一个现实,即使是特斯拉也没有解决的办法。

现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?(图6)

其实传统燃油车爆炸的几率也是非常低的,虽然汽油是易燃易爆
的危险品,但是现实中很难看到汽车因为事故而爆炸的例子。

现在的新能源汽车发生碰撞,电池会爆炸吗?爆炸的威力有多大?(图7)

上图中这种爆炸往往是电影里为了烘托气氛而刻意制造出来的爆炸。汽车想要爆炸也很难的,油箱破裂时往往伴随着剧烈燃烧、汽油消耗完毕后也就结束了。

事故导致油箱破损汽油泄露,这时发生爆炸往往都是空气中油气浓度足够高的时候导致的闪爆。但是油箱内燃油有限、户外有足够多的空气,汽油很快就挥发掉或者燃烧掉,空气中油气浓度很难达到闪爆的临界点。所以汽车爆炸只发生在电影里,或者战乱地区用炸弹引爆,而现实生活中很难看到汽车爆炸!

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