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標題: 新能源汽車阻燃的問題 [打印本頁]
作者: hl90 時間: 2024-12-26 10:53
標題: 新能源汽車阻燃的問題
今天和一個朋友閑聊，說起新能源汽車的事：
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; a- g" w$ a0 R0 h" p- j f* V眾所周知，現在的新能源汽車電池在技術上已經實現了電池不自燃的問題，但是電車被撞后電池很容易起火；
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我就在想，為啥不用阻燃材料把汽車電池包起來，這樣即使汽車被撞，冒煙，最起碼能把火阻擋住，為人員逃生搶得時間；這個技術是可以實現的；但為什么廠家都不這么做呢？2 d- j+ Q& E. y! f/ T& b. U
+ [. Y, _6 K+ y0 B& j至于材料，我想起化學實驗的酒精爐上面的那層棉花，不管怎么燒，也不會著火；
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我又順著找到了玻璃纖維，這玩意價格便宜，還能耐2000℃的高溫，
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所以，為什么不呢？
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至于電池包，我知道的比亞迪的汽車電池包是通了水管，給電池包降溫，
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補充內容 (2024-12-26 17:26):' A3 E1 f$ {6 j2 g0 v' M
說我大聰明的viJoe這位朋友，你是真沒了解過，現在有給鋰電池著火賣水凝膠阻燃毯的公司，抖音一搜一大把；
作者: 神機百煉 時間: 2024-12-26 10:57
技術與性能方面
6 }) l& G% E! K) x: T" o散熱問題：電池在工作過程中會產生熱量，需要有效的散熱系統來維持合適的工作溫度。如果使用阻燃材料完全包裹電池包，可能會阻礙熱量散發，導致電池溫度過高，影響電池性能和壽命，甚至引發更嚴重的安全問題。例如，一些高性能電動汽車的電池組需要精確的溫度管理系統來確保其高效穩定運行，過度的包裹會干擾這一系統的正常工作。
& S4 v4 G5 [6 \3 J% }. Z( X電池管理系統的復雜性：現代汽車的電池管理系統已經非常復雜，需要實時監測和控制電池的各項參數。在電池包上增加阻燃材料包裹可能會對電池管理系統的傳感器、連接線等造成干擾，影響其對電池狀態的準確判斷和控制，增加系統故障的風險。
! v. G0 }( ?* w5 y3 j2 U- i Q8 T2 r) O碰撞時的保護效果有限：雖然阻燃材料可以在一定程度上阻擋火焰，但在嚴重碰撞時，電池包可能會受到巨大的沖擊力而發生變形、破裂，僅僅依靠阻燃材料可能無法完全阻止電池內部的短路、起火等情況。而且，碰撞可能會破壞阻燃材料的完整性，使其失去阻燃作用。 y* H8 x; i) N
成本與效益方面( {2 A a8 V, }' K h- H
增加生產成本：使用高性能的阻燃材料本身就會增加汽車的制造成本，而且為了確保阻燃材料與電池包的適配性和安全性，還需要進行大量的研發和測試工作，這進一步增加了成本。對于一些追求性價比的汽車品牌來說，成本的增加可能會影響產品的市場競爭力。7 {! r& o) d. B# N+ H8 C& W, I
市場需求和消費者認知：目前，消費者在購買汽車時，對于電池防火安全的關注度相對較低，更關注車輛的性能、續航里程、價格等因素。汽車廠家可能認為在阻燃材料上的投入不能直接轉化為市場優勢和銷量的提升，因此在這方面的動力不足。
1 X5 k' ]/ D5 [: T+ A法規與標準方面
1 G X, |# T7 U3 J6 |* K7 \ L# b現有法規標準的局限性：當前的汽車安全法規和標準對于電池防火的要求還不夠完善，沒有強制要求汽車廠家必須采用阻燃材料包裹電池包。廠家在滿足現有法規標準的前提下，可能不會主動增加額外的防火措施。
$ N" y* C2 z' ~# a0 e& k行業標準不統一：目前汽車行業對于電池包阻燃材料的使用還沒有統一的標準和規范，不同廠家可能采用不同的技術路線和材料，這使得在市場推廣和應用上存在一定的困難。
作者: 石油地質-波菜 時間: 2024-12-26 11:07
我們做設備也有類似的 既要考慮不讓外屆溫度進來（隔熱） 也要想辦法把內部產生的熱量排出去或存起來（吸熱） 所以很多類似的設備都有個使用時長 指標了寫著保證你多少小時內的溫升
) W W* K# e9 ^汽車這種長時間使用的還要考慮體積、重量的就不知道有什么兼顧的解決方法了
作者: wryp 時間: 2024-12-26 11:07
2000度高溫？這個數據我有點懷疑。
作者: 狄奧多西今猶在 時間: 2024-12-26 11:08
因為電池性能還不夠先進，電池發展到現在，性能也才勉強可以和燃油車打，加阻燃材料或者防護后性能參數直接倒退回十年前。等電池進一步發展后才有冗余加防護。
作者: cangzhoumj 時間: 2024-12-26 11:25
氫能源核能源王道
作者: 學者11 時間: 2024-12-26 11:30
你不想想看，新能源汽車發展到今天，就你小子注意到阻燃材料了嗎。. p7 e5 ~9 V! e7 ~8 p
你也太小看從業人員的智商了，別太自以為是了。; j9 P; ~# O9 [# v* g. z
https://mcn.solarbe.com/news/20241025/90910.html
4 A5 f0 H1 b' ~6 T" K上面的鏈接已經清楚的表示，阻燃材料是標準配置，標準配置懂不懂。
8 ?0 k3 T/ a7 M5 \ M但阻燃材料是不能解決電池內部發熱問題的。
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作者: 學渣渣 時間: 2024-12-26 11:50
這個阻燃材料是因為有液態的電解液存在，必然導致的安全缺陷，為這個缺陷兜底。8 Y) ?0 ~) X/ s G w
! n k8 M: F( ?2 j t- s- G) a如果半固態或者全固態電池，這部分純為了安全兜底的材料就沒那么關鍵了。是這個意思嗎？
作者: cdhcn 時間: 2024-12-26 12:01
燃燒過程會產生大量氣體，放熱，這些高溫高壓你不想辦法釋放，包得越結實，就會炸得越厲害。" y- W' A* c" B0 o) m
我們在設計有內置電池的產品時，安規有要求特意要開泄壓孔。6 z d1 W+ ~' @! ?
小米汽車宣傳把電池泄壓朝下，有點作用，但不大。噴向地面還是反彈回來。
作者: 喂我袋鹽 時間: 2024-12-26 12:17
https://it.sohu.com/a/829643527_330740
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如果固態電池出來的話，電池阻燃的氣凝膠是不是又沒生意了
作者: 喂我袋鹽 時間: 2024-12-26 12:21
" y9 K9 `8 Q0 s3 U這倆也存在死穴，一個是爆炸，火燒還有全尸，爆炸就得拼湊了；
$ m; s' {" k7 p2 \一個是泄露，生不如死。( z6 w$ ]$ S. U0 m% Q, ?
. k6 q# [% a" U$ ^& U$ X! H解決不好，更加致命。而且不僅是致車主的命，整個城市跟著遭殃。; E6 p$ O( t: t' c
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作者: 614866519 時間: 2024-12-26 12:21
電池包現在用氣凝膠做隔斷，不光耐高溫隔熱效果特別好。
作者: 喂我袋鹽 時間: 2024-12-26 12:24
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對了，經過小米的腦洞示教，大家覺得有效，; g* `6 @. i4 k$ f4 \' x0 `
所以根據物理第一性原則，大開腦洞，一般是朝上，小米朝下，好了，后來就有人側置了，朝兩邊朝外。
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* ?5 F" u, J6 d8 G這樣就沒你說的觸地反彈了吧，哈哈。
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作者: cangzhoumj 時間: 2024-12-26 13:27
0 w& e9 m0 ?2 n3 C3 r查一下看看
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作者: bravo090 時間: 2024-12-26 14:01
不如索性把電池置于純凈水體中，外面再做電池殼體
散熱阻燃都可以7 E4 B) T9 h5 ~( G
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與其想怎么做阻燃頂得住超高溫，不如考慮介質可以不斷補充或者閉環
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作者: bravo090 時間: 2024-12-26 14:02
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那燃燒過程怎么抑制或者阻斷？？
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作者: bravo090 時間: 2024-12-26 14:05
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氫能我感覺很雞肋。
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2 x; t% k. ]* _: ]* m% p+ W. a核能要是做到鋼鐵俠胸口那么大估計還要點時間。。
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作者: bravo090 時間: 2024-12-26 14:09
# U. e2 f& z& P- Y可不可以這么理解，當鋰電池燃燒，降溫可以抑制燃燒情況繼續惡化。
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（1）0℃～45℃，副反應很少
鋰離子電池的通常使用溫度在0℃～45℃，在這個溫度范圍內，鋰離子電池副反應很少。
（2）45℃～60℃，小電流下副反應也很少
在45℃～60℃溫度范圍內，在小電流充放電情況下，鋰離子電池副反應也很少。當電池溫度達到45℃以上，要核查一下原因，查看電池有無異常，如有異常，及時斷電和處理。
（3）60℃～100℃，高溫容量衰減
隨著電池溫度上升，當溫度高于60℃，電池中副反應增加，導致電池容量衰減。
（4）80℃～120℃，固體電解質膜（SEI）分解
一般認為SEI膜分解溫度在80℃～120℃之間。當電池溫度達到80℃，SEI膜開始分解反應，當電池溫度達到90℃， SEI膜分解反應變得明顯。
（5）130℃～250℃，負極與電解液反應
負極表面失去SEI膜后，負極與電解液中的碳酸酯類溶劑發生副反應，生成碳酸鋰、乙烯、乙烷和丙烷等，放出大量的熱，鋰離子電池的溫度繼續上升。
（6）120℃～270℃，隔膜關閉、收縮和分解，正負極短路
當溫度達到130℃時，PE隔膜開始熔化和熱收縮，形成閉孔效應。當溫度達到170℃時，PP隔膜開始熔化和熱收縮，隔膜開始解體。當隔膜解體后，正極和負極會連接在一起，發生短路，放出大量熱，電池溫度進一步升高。
（7）150℃～450℃，安全閥打開和氣體噴出
高溫下，電池中會發生很多反應：電解質和溶劑分解反應、負極與粘接劑反應、正極與電解液反應、正極材料分解反應等，產生一氧化碳、二氧化碳、氟化氫、乙烯、乙烷、氫氣和氧氣等多種氣體，電池內部壓力不斷增大。當電池內部壓力大于安全閥開啟壓力，安全閥被打開，高溫高壓氣體噴出。
（8）350℃～650℃，噴出氣體的著火和爆炸等過程
噴出的氣體中含有大量可燃氣體，當遇到空氣，溫度達到燃點或有引火源時，滿足燃燒的條件，就會著火并放出大量的熱量，溫度可高達900℃。如果可燃氣體與空氣在密閉空間內充分均勻混合，滿足燃燒條件，就會發生爆炸。燃燒結束后，殘余物會冷卻至環境溫度。
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作者: 學渣渣 時間: 2024-12-26 14:18
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氫能，比核能更快實現吧，用于特殊車輛，氫電共存；
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可控核聚變呢，這玩意要實現民用，還有很多年；要想實現民用，還車載可移動，這個估計大部分社友看不到了。$ S6 a1 E& p2 p8 T5 O1 A
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關于核能利用呢，有一條現實的路徑，還是（普通核能，例如第四代，內陸開放核電站，全球核電建設回暖）核能發電，然后回到電池存放的老模式上來。
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作者: bravo090 時間: 2024-12-26 14:25
本帖最后由 bravo090 于 2024-12-26 14:33 編輯
5 {4 o+ B5 e: a. Y學渣渣 發表于 2024-12-26 14:18
: j( m5 A( x$ [( H1 g5 Y氫能，比核能更快實現吧，用于特殊車輛，氫電共存；! q5 K& O3 w$ g) ^* k
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可控核聚變呢，這玩意要實現民用，還有很多年；要 ...
6 B) H3 z; k2 N. e我之前發過，主要這個東西遠遠談不上綠色，綠色的量不但少，且貴， 副產物的量也不大。1 l1 h9 o3 t) W1 v2 ~
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如果用化石制備，那為啥不直接用化石。 3 p$ A2 T) q& ^3 s+ X
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簡言之，氫能主要被分為三種，灰氫、藍氫和綠氫。灰氫是通過化石燃料（例如天然氣和煤）制取的氫。這種類型占全球氫產量的絕大部分，其碳排放量最高；藍氫是在灰氫的基礎上，應用碳捕捉與封存技術，實現低碳制氫；綠氫則是通過光伏發電、風電以及太陽熱能等可再生能源電解水制氫，制氫過程中基本上不會產生溫室氣體。1 K! c* g6 g4 J+ j* v
然而，高昂的成本讓市場對綠氫持觀望態度，因此，階段性平替藍氫在各國發展迅速。
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1 c& d* Z- [9 o% J9 F% ]. [3 @! h& ` V. P) H
https://news.qq.com/rain/a/20220705A01HW700) G3 N. @! |0 [- o
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作者: 學渣渣 時間: 2024-12-26 14:31
/ v! u& f2 B! X, Z9 A" T氫能雖然缺點多多，但還是看好。 J1 t$ B1 R8 p" e
作者: 青青玉案 時間: 2024-12-26 15:27
氫能本質上來說是一種儲能方式，未來光伏、風電這些綠色垃圾電成本越來越低，電網又不容易消化，用來電解制氫儲能也是一個方向
作者: gemiusunyi 時間: 2024-12-26 16:29
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電池著火啊的原理是電池內部發生了化學反應，外部用阻燃材料，，，，，，，熱量無法釋放就呵呵呵' G% g6 l0 N( c+ {: D5 G. K8 G
作者: hl90 時間: 2024-12-26 17:23
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看來你是沒了解過阻燃材料，現在有賣的水凝膠的鋰電池的阻燃毯，+ P2 z5 W& ]1 ]+ @1 a
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# D4 H$ j `6 u8 @; [ K
作者: hl90 時間: 2024-12-26 17:32
學渣渣 發表于 2024-12-26 11:50
: E! e! J& w5 \6 Z1 k8 G$ P這個阻燃材料是因為有液態的電解液存在，必然導致的安全缺陷，為這個缺陷兜底。
5 p- f3 ` o) U/ ]
0 C4 x; o! C# A0 F$ ~6 _如果半固態或者全固態電 ...
$ F) {& T7 ?+ I有賣的阻燃毯，他們演示的是電池著火了，毯子蓋起來，讓電池在壇子里面去燒，毯子最多也就燒紅了，但是這個燒紅，也需要時間，這個時間，足夠人員逃生了2 z4 k5 w2 V. k
作者: hl90 時間: 2024-12-26 17:41
( _3 Z W: O1 B* A7 o9 ^# j5 F對，，這么多回復，就你對汽車電池有了解，我是帶著我這個疑問去找資料，才發現這個技術人家早就用了；
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% ~% e& j& s; D但是用的地方是每個電池之間加了阻燃板，這樣起到阻燃和隔熱的效果；! T; M7 N7 S6 l" m# J' V
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我的疑問是既然這項技術有，能用在每一塊電池的隔熱層，那說明價格方面和技術方面都是成熟/可行的；3 E0 B5 y6 W, k+ E% B8 H# q. t
3 d# i# q/ A" `2 t5 ~! Y q既然可行，為什么不把電池包整個包起來呢？6 G! }. [5 ]+ T8 F2 ]
7 o9 m, h; ]; z4 k7 ~: F7 L5 J
現在電車不會自燃了，，但是撞擊后基本上車門變形，人是直接燒死在里面，如果用這種材料把電池包起來，那電池先冒煙，再到著火，再到燒穿隔熱層，這個時間已經足夠人員逃生了；7 S& {9 ?, j5 M; Q u$ r
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即使不全包，包住上面，著火的時候讓火苗超地面去釋放熱量，( m. B, t4 D$ { V1 e! a& }. m
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作者: 鷹頭貓 時間: 2024-12-26 17:50
樓主爭取進個電車廠。
作者: 左右左右左右 時間: 2025-1-8 16:22
我有一個辦法可以解決新能源電池起火的問題，咱們一起發明一個叫內燃機的設備，它通過.....................
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