​Porsche Taycan的电池系统技术(3):热失控防护设计

在之前的两篇文章《Porsche Taycan的电池系统技术(1):水冷板设计》《Porsche Taycan的电池系统技术(2):模组设计》我们对Taycan的液冷系统和模组设计进行了分析,这里重点探讨下Taycan的热失控防护。

由于国外对于热失控防护还没有强制性的标准,所以,海外版的Taycan电池系统的热失控防护也相对简单。不知在国内销售的版本是否有额外的设计变动,以应对电池包的国标强检。就比如大众的MEB,国内方形电芯版的电池包在热失控防护上增加了不少的防护措施,包括云母板、阻燃涂层等。
首先,在电芯的热失控阻断上,是完全依靠模组既有设计所存在的物理间隔。模组内的两电芯之间,共有两种物质形成了电芯之间的间隔。一种是电芯之间的粘胶,这使得两个电芯之间有不足1mm的间隔;第二种是缓冲垫形成的间隔,每4个电芯放置一个,缓冲垫的间隔大约为2.5mm。

除此之外,模组的冷却设计,会让热量从导热路径快速地传递到液冷回路中,对发生热失控的区域进行降温。

其次,在系统级别的泄爆上,Taycan设计有一个主平衡泄爆阀和两个平衡阀。泄爆的有效面积约为3122mm^2。

对比与Model 3的热失控可以看出,Taycan的热失控防护还没有形成系统化的方案。

Taycan采用的是LG的高镍电芯(约64.5Ah),相对于特斯拉的NCA电芯,在穿刺的最高温度、和热稳定性(Taycan的电芯在热稳定性测试中的195℃高于特斯拉的137℃)方面表现地更好些。

所以,Taycan在车身上对于电池包碰撞结构的防护工作多做了加强设计。它在车身到电池包、车身到模组的间距上都要远高于Model 3。在底部,由于它的离地间隙较小(轿跑车型),所以在电池包下箱体就设计地额外厚重,与此同时,它把下箱体内表面到电芯的间距也拉大了,以尽可能地防护来自于地面的机械危害。

从电芯的EUCAR危害等级我们也可以看出,穿刺是对热失控最为严重的诱发形式,所以,做好整个是电池包的结构(完整性)防护对Taycan来说是很有必要的,其他的诱发因素,除了电芯本身质量外,比较容易通过软件来应对。


Data Backup

1、EUCAR的危害等级划分,等级数值越大,表示危害越大,也就是被测试电芯的安全性越低。

2、Taycan与Model 3电芯EUCAR测试所采用的标准如下:

3、Taycan电池系统的基本参数

  • 可用电量:93kWh

  • 总重量:627.9kg

  • 总容量:129Ah

  • 额定电压:723V

  • 总体积:0.45m^3

  • 成组:198S2P,396个电芯,33个模组

  • 质量比能:148.2Wh/kg

  • 体积比能:206.7Wh/dm^3


活动推荐:5月13-14号在常州的新能源大会


加入知识星球知化汽车的百宝箱 可以下载公众号参考资料。


(0)

相关推荐

  • 永不起火、永不爆炸,长城大禹电池是怎么做到的?| 汽智

    你对电动车的印象如何?你会买电动车吗?为什么会/不会? 相信面对这样关于电动车的三连问,每个人都有不同的答案.的确,随着电动车的普及,不少消费者都开始逐步接受电动车.但不能否认的是,即便国家政策.市场 ...

  • ER6今天教教你:电动汽车不起火的正确“姿势”

    什么才是防范电动汽车因高温.短路等引起自燃起火的正确"姿势"?今天,R汽车ER6便言传身教,给你一个全面满意的答案. 每进入夏季,便是电动汽车自燃起火的高发季节,而起火的原因90% ...

  • 关于热失控防护 目前有哪些应对思路?

    现阶段主要从电池本身材料特性以及一些主.被动安全设计上做功课,但是长期来看,要从根源上防止热失控必须提前进行预测. 在全面转型电气化的过程中,电动汽车电池"起火"已经触及各方的底线 ...

  • 【原创】新能源电池包热失控防护方式探究

    为了改善电池包热失控性能,本文通过试验的方法,对电池包内部热失控的防护方式进行 研究,对电池包内部不同的位置.不同防护材料进行对比,并分析了影响明火外泄的主要原因, 经研究发现,针对绝缘性的防护是影响 ...

  • 永不起火永不爆炸?长城汽车首次揭秘大禹电池技术

    在今年6月底举行的长城科技节上,长城汽车发布了全新的大禹电池技术.借鉴"大禹治水,变堵为疏"的理念,长城汽车宣称大禹电池技术可实现在电池正常生命周期内永不起火.永不爆炸. 那么,大 ...

  • 奔驰EQS的108kWh电池系统

    引 言 最近奔驰发布了EQS的电池系统,这款奔驰的旗舰产品搭载了108kWh的电池系统,分了12个模块来构建(单个9kWh).从成组的形式来看,这是戴姆勒首次采用方壳电芯来构建自己的产品,布局形式基本 ...

  • 800V高压系统对电池的影响

    电芯层面 高压快充对电池的倍率性能提出要求 高压快充,其本质就是要提高充电速度,解决用户的充电焦虑.如今普遍使用的400 V电压系统(250 A电流)可以达到100 kW的充电功率,电池由30%SOC ...

  • 蜂窝电池:江淮的5层次热失控防护设计

    对于圆柱电芯方案的坚持,除了特斯拉还在这条技术路线上不断进化和迭代,国内能跟进的企业已经不多了,大都放弃了圆柱电芯的方案,小鹏汽车和江淮汽车是为数不多仍在使用圆柱电芯方案的代表性企业. 江淮汽车在圆柱 ...

  • 电池包冷凝水防护和热失控防护能集成为一体吗?

    这个问题在编写特斯拉电池包研究报告时首次遇到,当时一个不明功能的小部件引起了我们的注意,我把Model 3上的这个零部件进行拆解析,和专利对比分析了下,由于没有测试验证或其他企业的论证,还没有完全确认 ...

  • Model S到Model3热失控防护方案的变化

    一旦某个电芯发生热失控,想要在早期来终止热失控蔓延是很困难的,其中一个难点就在于密闭的箱体.通常来说,电池包壳体要能够承受一定的机械冲击,同时整体满足IP67等级以上的防尘防水要求,同时还要具有防腐蚀 ...

  • 如何进行电池包的热失控防护

    目前为止,还没有看到100%有效的系统性防护方案,而电动汽车总会发生起火(LEAF也烧过了),至今也还没有看到本征安全的电芯(LFP电芯早烧了很多:固态电池也并非绝对安全,析锂是必然-). 所以,进行 ...

  • Porsche Taycan电池系统技术(1):水冷板设计

    今天来看下Porsche Taycan液冷系统的水冷板设计.分3个部分:(1)冷板与下箱体的集成:(2)冷板的结构设计:(3)电芯与冷板的导热路径. Taycan是基于J1平台开发的一款高端BEV,J ...

  • Porsche Taycan电池系统技术(2):模组设计

    接前文<Porsche Taycan电池系统技术(1):水冷板设计>,这里主要看下Taycan的模组设计,同样对比着e-tron和ID.3的MEB来介绍. Taycan的33个模组排布如下 ...

  • 电瓶修复技术——电池鼓包热失控原理

    本公众号会不断更新 详细的电瓶修复技术 及各种不同的开店经验 电池的热失控电池在均充状态时,充电电压会达到折合单格2.4V,这个电压超过了电池正极板大量析氧的电压,特别是在高温环境中,大量析氧电压会下 ...