在當(dāng)下這個(gè)新能源汽車(chē)橫行的年代，電池安全與續(xù)航能力一直是大家最為密切關(guān)注的問(wèn)題。比亞迪作為國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)的引導(dǎo)者，其實(shí)力自然不容小覷，1995年比亞迪公司成立，開(kāi)始從事手機(jī)鋰電池的生產(chǎn)，到2005年比亞迪開(kāi)始從事新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的研發(fā)。可怕的是，在這15年的動(dòng)力電池的研發(fā)過(guò)程和超過(guò)50萬(wàn)的裝機(jī)量中竟然沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)一起電池安全事故。

一直低調(diào)的比亞迪究竟是如何做到15年內(nèi)從未發(fā)生過(guò)一起電池安全事故呢？讓我們一起來(lái)揭秘比亞迪動(dòng)力電池安全技術(shù)。比亞迪動(dòng)力電池的研究方向主要是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池的安全性是要高于三元鋰電池的，所以我們就針對(duì)相對(duì)不安全的三元鋰電池進(jìn)行探究。

三元鋰電池具有能量密度高，輸出功率大的優(yōu)點(diǎn)。但是缺點(diǎn)也很突出，三元材料的脫氧溫度是200℃，高溫穩(wěn)定性差，放熱能量超過(guò)800J/g，也無(wú)法通過(guò)針剌實(shí)驗(yàn)，三元電池在內(nèi)部短路的情況下，很容易產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。

針對(duì)三元鋰電池的安全問(wèn)題，比亞迪從技術(shù)角度深入研究一一化解矛盾，尋求解決方案。

一、深思熟慮的抉擇-硬殼方形電池

眾所周知，目前的動(dòng)力電池包的選型主要為三類(lèi)：圓柱形電池、軟包電池和硬殼方形電池。電池包的選型非常的重要，它決定著后期電池包附件的設(shè)計(jì)、布置難易程度和對(duì)電池安全的控制能力。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，比亞迪最終選擇硬殼方形電池，原因有以下幾點(diǎn)。

雖然軟包電池單體的能量密度可以做到比硬殼方形高，但是整個(gè)電池系統(tǒng)需要有電池?zé)峁芾砟K給電池進(jìn)行加熱和制冷，來(lái)控制電池的溫度范圍。軟包電池的熱管理模塊比硬殼方形要復(fù)雜，所以成組的軟包電池的能量密度是低于硬殼方形電池的。

由于高能量密度材料的應(yīng)用，軟包電池的安全性不可控，因?yàn)檐洶姵厥强績(jī)蓪泳酆衔镎迟N在一起實(shí)現(xiàn)密封的；而硬殼方形電池是通過(guò)金屬鋁板焊接密封，所以硬殼方形電池的密封性要高于軟包電池。

熱失控是電池安全中非常重要的一種危險(xiǎn)因素，當(dāng)發(fā)生熱失控的時(shí)候，軟包電池是沒(méi)有辦法定向釋放能量的，但是硬殼方形電池可以在模組內(nèi)定向設(shè)計(jì)一些特定的排氣、排火通道。保證即使某個(gè)單體失控，單體的能量可以沿著排火通道釋放，單體間的隔熱防火材料可以保護(hù)其他單體不受影響，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的安全。

如果要滿(mǎn)足整車(chē)五六百公里的續(xù)航，圓柱形電池需要的數(shù)量就會(huì)特別的多。特斯拉選擇的是圓柱形電池18650，modelx需要超過(guò)7000塊圓柱形電池18650整合在一起，龐大數(shù)量的電池使得電池的管理模塊變得非常的復(fù)雜，單體隔離和防護(hù)的難度也非常的大，電池安全方面就很難做到較高水平。

所以一向以安全與技術(shù)著稱(chēng)的比亞迪最終選擇了硬殼方形電池，給消費(fèi)者帶來(lái)電動(dòng)車(chē)的美妙駕駛感受的前提是要保證乘客的安全，這是比亞迪一貫的作風(fēng)。

二、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)BMS

與發(fā)動(dòng)機(jī)的壞脾氣相似，動(dòng)力電池則是十分的嬌弱，鋰電池對(duì)0°-40°溫度區(qū)間不敏感，然而溫度一旦超過(guò)這個(gè)區(qū)間，壽命和容量就會(huì)大大折扣。鋰電池的低溫衰減性比高溫還要嚴(yán)重，所以在我國(guó)北方電動(dòng)車(chē)冬季續(xù)航里程縮減問(wèn)題比較嚴(yán)重。針對(duì)溫度對(duì)電池的不良影響，電池制造商開(kāi)發(fā)出了電池管理系統(tǒng)，比亞迪電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)能有效的控制電池的溫度，并將其控制在適宜的溫度范圍內(nèi)，提高整車(chē)充放電性能，延緩電池的衰減。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電池冷卻和電池加熱。

電池冷卻是電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)通過(guò)控制電子膨脹閥開(kāi)度及電動(dòng)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，按需降低電池水道內(nèi)的冷卻液溫度，從而將電池工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量及環(huán)境中的熱量帶走。電池內(nèi)部冷卻回路冷卻管采用s型排布，使其與電池單體接觸面積更大，更有利于電池組的散熱。提高整車(chē)充放電性能，延緩電池衰減。

電池加熱：當(dāng)車(chē)輛處于低溫環(huán)境導(dǎo)致電池溫度較低時(shí)，充電過(guò)程中電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)控制PTC水加熱器給水道內(nèi)冷卻液加熱，通過(guò)水道高溫液體提升電池溫度實(shí)現(xiàn)低溫性充放電功能。

三、掌控安全的技術(shù)手段

在比亞迪內(nèi)部，電池安全是被定義為最高級(jí)別的，不允許出現(xiàn)任何安全問(wèn)題。比亞迪從7個(gè)維度，4個(gè)層次考慮電池安全，在每個(gè)維度跟層級(jí)都有對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施。從四個(gè)層次單體、模組、電池包、系統(tǒng)，七個(gè)維度可靠連接、高壓防護(hù)、碰撞、過(guò)充、短路和熱失控，全方位有效的保護(hù)電池安全。

CID過(guò)充防護(hù)的安全衛(wèi)士

對(duì)于防止過(guò)充，比亞迪有多個(gè)層級(jí)防護(hù)：首先是精確探測(cè)電池的電壓，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài)。第二層級(jí)是BMS分層保護(hù)，充到不同的電壓執(zhí)行不同的命令，通過(guò)限流和切斷繼電器的方法來(lái)控制充電的狀態(tài)。如果這兩級(jí)都失效之后，就是第三層保護(hù)-CID（CurrentInterruptDevice）技術(shù)，CID在電池單體上設(shè)計(jì)一個(gè)翻轉(zhuǎn)片，在電池過(guò)充時(shí)，電池內(nèi)部壓力升高，CID利用電池內(nèi)部的高壓將翻轉(zhuǎn)片翻轉(zhuǎn)來(lái)斷開(kāi)電路，電池包的電池單體是串聯(lián)的，只要有一節(jié)單體斷開(kāi)，整個(gè)回路就斷電了。CID作為一個(gè)純硬件的保護(hù)裝置是比亞迪的專(zhuān)利技術(shù)。