超纲安全,绝不惹火,时刻守护——蔚来电池安全技术详解

超越常规保护,达到超纲标准

电池安全是电动汽车至关重要的防线,而车身防碰撞安全则是其中的第一道保障。蔚来车型采用了高强度多腔铝门槛的独特设计,这一设计在碰撞发生时与车身地板横梁协同作用,保护电池安全。其横向强度能够承受高达300KN的压力,相当于应对多台宝马X5的重量。这种坚固的结构设计将碰撞风险隔绝在电池包之外,全方位覆盖整个高压电池模组的两侧,确保电池的最大安全。这种保护不仅刚强而且全面,超越了常规标准,达到了更高的安全保护水平。

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蔚来汽车电池包采用高强度铝材料打造外壳,构成其二重防线。经过力学结构优化,外壳不仅保证了电池的能量密度,还通过增加的多重加固结构提升了承重能力,从而有效抵御冲击和挤压。即使在常规碰撞或刮擦情况下,也能确保电池包内部电芯不会起火或爆炸。

对于电池包而言,防水防尘至关重要。灰尘进入可能导致静电产生,因此电池包的密封性要求极为严格。虽然大多数企业已使电池包达到IP67的防尘防水标准,但蔚来电池包更是达到了IP69K的极高标准。这意味着,即便面临高压高温水流的冲击,蔚来电池包依然能保持完全防尘并正常使用。其密封性和防护能力均显示出蔚来对电池安全的高度重视。

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此外,蔚来在研发过程中采用了与皮卡车型相媲美的严格震动测试标准,以确保电池包能在应对比SUV场景更为恶劣的工作环境中,无论在任何速度或场景下都能稳定运行。

关于电池安全,防止起火是至关重要的。蔚来电池采用了五重防护无热蔓延安全设计,这是宁德时代先前推出的“只冒烟不起火”的电池技术。国家标准是电池在发生故障热失控后五分钟内不应起火或爆炸,而蔚来则制定了更为严格的标准:永远不起火,永不爆炸。

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全天候热失控传感器与智能电池管理

蔚来的电池设计卓越,不仅配备了防爆阀,还具备全天候监控功能,实时监测电池温度和气压变化,预防热失控的发生。就像车上有一个24小时的“热安全卫士”,无论车辆行驶还是静止,都能保持警觉。一旦传感器发现异常情况,电池内部的先进液冷系统会立即启动,迅速为故障电池降温,防止过热。电池模组通过高效的导热垫和铝制冷板,将热量迅速传导至冷却液,再通过外部循环对冷却液进行降温处理,确保电池始终处于安全的工作温度范围内。

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隔热设计

在灭火行动展开后,建立一个“防火墙”至关重要,以防止热量扩散。特别是在极端情况下,电池内部发生“热失控”,热量的传播极为迅速。因此,如何有效阻止热量传递,降低电池包内的热扩散程度,是提升热安全性的关键环节。蔚来通过采用在电芯内添加隔热阻燃材料的策略,有效降低了热失控的风险。此外,在模组之间安装了无机防火、耐热材料云母片,以最大程度减少连锁反应的发生,确保单个电芯故障不会引发整个电池包的热失控。

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关于无障碍烟道

做好隔热是防止事态扩大的第一步,以避免产生连锁反应。由于电池包内已有热量,为避免火势蔓延,第二步便是通过排气系统排出热量。

当发生热失控时,蔚来电池拥有特定的排气通道,能够定向排火排烟,减少对周围电芯的伤害,并利用膨胀效应迅速排烟,仅需25秒即可将烟雾完全排出。

关于防高压拉弧

在新能源车型电池发生热失控事故的视频中,有时会出现火花四溅、类似爆炸的惊险场景。这是由于电池内部热失控后引发高压拉弧,导致对外扩散的放电现象。我们的系统致力于有效应对这一问题,确保电池安全。

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蔚来致力于预防电池安全风险,为此采取了一系列创新措施。电池高压元件采用了防拉弧设计,并使用了特殊的绝缘材料,确保在高温环境下也能保持绝缘状态,避免电弧产生可能引发的次生灾害。即便单个电芯出现“失火”情况,也不会导致热量扩散到其他电芯,从而降低了电池包爆炸的风险。

蔚来始终强调对电池安全的全面守护,不留死角。为此,他们采用了端云融合的Bamboo电池监控平台,自主研发了全套BMS电池控制软件。借助强大的计算能力,实现了从生产到使用的全程精准管控,覆盖电池的全生命周期和所有场景。

从生产阶段开始,蔚来的每一块电池都受到严格的安全监控。制造过程中的数据被完整记录,以便识别潜在风险,并在源头加以控制。这样确保了每一块下线的电池都是安全无虞的。

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在车辆使用的各个场景中,包括行驶、停泊、年检以及补能等,电池包都受到实时监控。无论是高压环境下的绝缘、互锁、过流检测,还是充电过程中的过流控制、短路检测、析锂检测,都由可靠的Bamboo电池监控平台和BMS系统严密守护,确保电池的安全无忧。

蔚来还建立了先进的电芯/电池包温度模型,实时监测每一个电芯的温度,一旦发现热失控的迹象,立即进行预警,及时消除风险。此外,当车辆发生碰撞时,系统会瞬间切断高压电源,以避免受损的高压线束造成漏电危险。

换电模式为安全再添保障。蔚来用户长时间以来在谈论换电时,都会兴奋地表示“持续换电,畅享无忧”。这不仅是因为换电带来了更便捷高效的补能体验,更因为每一次换电都是对电池的一次全面检查。一旦发现电池存在安全隐患,将立即进行回收和处理,确保提供给蔚来用户的电池始终安全可靠。

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在换电过程中,换电站为电池的检测和养护提供了丰富的场景和机会。作为电池保养站,它们不仅能够响应云端监测到的高风险电池,进行召回和拆解溯源,还能对换下的电池进行持续的养护和修复。这确保了流通中的每一块电池都处于最佳状态。

此外,换电体系下的电池由于采用了优化的充电电流控制,相比超快充方式,具有更长的使用寿命,这进一步提高了整个换电体系的电池使用效率。

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