小米SU7冒烟起火,大家竟然夸起倒置的电芯?

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划重点

01小米SU7因驾驶失控冲进绿化带并发生电池起火,但电池在短暂起火后熄灭,未发生全车自燃。

02小米官方表示,车辆因路面湿滑和驾驶人操作不当导致冲出车道,撞击隔离花坛区的石块,导致电池底部严重受损。

03事件中最引起关注的名场面是车辆磕碰后向下“喷火”,这被认为是电池安全设计的优势。

04然而,电池热失控后高温高压气体喷射方向与电芯倒置设计无关,主要取决于泄压阀的位置。

05事实上,电池安全设计各家有各家的办法,如特斯拉4680、长城蜂巢能源等采用电芯泄压阀倒置设计,而极氪009则采用热电分离设计。

以上内容由腾讯混元大模型生成,仅供参考

这两天小米SU7又火了一把,而且是真的“火”了。

中秋节前一天,南京一辆小米SU7因驾驶失控,冲入绿化带并发生电池起火。

但厉害的是这台电池着火的小米SU7短暂起火之后就熄灭了,并未发生全车自燃。

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小米官方随后发布事件说明,起因是车辆在行驶过程中因路面湿滑,驾驶人操作不当,导致车辆冲出车道撞向隔离花坛区。

车辆前杠和底盘区域撞上隔离带周边的连续方形石块(约28cm*30cm*50cm),撞击导致电池底部严重受损。

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高度达50cm的石块磕碰到车辆底盘,确实是挺危险的。

但整个事件中最引起关注的,却是车辆在磕碰之后向下“喷火”的名场面,虽然看起来很抽象,但却引起了一阵好评。

毕竟电池包在异常状态下选择向下喷火,总比向上往CTB集成后的车身乘员舱“喷火”更让人有安全感。

再结合小米此前宣传的电芯倒置设计,一时间“倒置电芯”成了电池安全的代名词,但事实真的如此?

泄压阀倒置?还是电芯倒置?

其实很多人混淆了一件事情,即电池热失控之后“喷火”是向上还是向下,和电芯方向没啥关系,主要是电芯的泄压阀位置决定的。

电池包的电芯热失控,高温高压气体以及电解液会通过泄压阀的位置喷射出来。

这是用来防止电池内部压力过高导致爆炸等更大的危险产生。

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电芯极柱和中间的电芯泄压阀

而相比起电芯泄压阀在顶部,电芯热失控后需将电池热失控喷泄物引导到侧面或者底部才能排除,否则会影响相邻电芯或电气单元,增加整个电池包安全隐患。

泄压阀朝下的设计,就保障了单一电芯热失控之后,高温高压气体通过电芯底部的泄压阀直接排到包外,从而不影响其他电芯,保障电池包整体安全。

准确说前几天南京那辆底盘磕碰之后向下“喷火”的小米SU7,如果是和“倒置”设计有关,那也应该是电芯泄压阀倒置,而不是电芯倒置。

而电芯倒置还是正置,是看电芯极柱的布置方向,这主要和电池包结构布局有关。

那么既然是泄压阀倒置,为什么大家讨论的却是电芯倒置?

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原因可能出自此前小米发布会上的一张PPT上,说实话这个PPT的表述有点含糊。

这一张PPT上阐述了“电芯倒置“这一设计,不仅标注了“行业首创”,底下甚至还有两行“疑似注释”一样的小字。

“极端情况下,快速向下释放能量,最大程度保证乘员舱安全。”

为什么我要说是“疑似注释”一样的小字?

因为,这张PPT上“电芯倒置技术”这几个大字,和下面描述的两行小字并没啥直接关系。

决定电池热失控的能量释放是向下还是向上的,就是主要看泄压阀的位置。

这一点在小米汽车的官网上,关于这张图的解释就清晰不少。

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小米汽车官网描述,电芯极柱和泄压阀均倒置

比如明确了“泄压阀朝下,极端情况下,快速向下释放能量”这一点。

其次,发布会PPT上所谓的“行业首创”,也并非是说电芯倒置设计是小米首先发明的。

“行业首创”指的仅是小米SU7,是最早应用电芯倒置这一设计的量产车,这一点小米官网上也标明了。

而最早提出电芯倒置设计这一思路的,是2022年宁德时代发布的麒麟电池,其电芯极柱和电芯泄压阀均是倒置设计。

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只是在今年的小米SU7发布会PPT上,“电芯倒置设计”、“行业首创”以及“极端情况下,快速向下释放能量”,这几个表述叠在一起。

给人的感觉就像是,小米汽车行业首创了一个提升电池安全的发明,不得不说小米在营销上确实有两下子,一不小心就给你忽悠瘸了。

其他车企也有相同设计?

但电芯倒置不是小米发明的,电芯泄压阀倒置或是其他方式布置,也不是小米首创。

在小米SU7之前,已经有不少纯电动车的电池包应用了这一设计理念。

比如,特斯拉4680圆柱电芯的泄压阀就设置在电芯底部。

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极氪009搭载的140kWh的宁德时代麒麟电池包,是和小米SU7 MAX版本的一样,也都是方形电芯,同样是采用了电芯泄压阀倒置的设计。

类似的还有长城蜂巢能源的第二代龙鳞甲电池,虽然是短刀片设计,但电芯泄压阀竟然也是在底部,而且是设计了两个泄压阀。

而其他刀片电池泄压阀则基本是侧面布局的方式。

相比起泄压阀朝上的设计,热失控之后高温高压气体直接冲击到电池单薄的上盖板,泄压阀侧面布局的设计下,高温高压气体是冲击电池包托盘的侧面,这里强度更高,也更有利于整个泄压通道的传递。

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甚至还有上汽魔方这种虽然采用了方形电芯,但由于电芯是侧躺在电池包内,电芯泄压阀也是侧向布置。

总之看得出来,在保障电池安全上各家都有各家的办法。

倒置的利弊?

另外,和小米SU7电芯极柱、电芯泄压阀均倒置的设计还有一点不同的是。

类似于特斯拉4680、长城蜂巢,包括同为麒麟电池的极氪009等产品,这类车型的电池包电芯仅仅是泄压阀倒置,但电芯极柱却不是倒置。

这种设计的原因又在哪呢?

来源于另一个安全设计理念—“热电分离设计”,即电池的热管理和电管理分开处理。

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蜂巢能源龙鳞甲电池,电芯极柱和泄压阀在两个不同方向

毕竟如果热失控之后,冲出泄压阀的高温高压气体与负责电管理的高低压线路等纠缠在一起,很容易造成高压短路等更大的危害。

所以成熟的设计就是把电芯的极柱和泄压阀分开布置,最好是完全物理隔离。

即便是某一颗电芯热失控,产生的高温高压气体以及喷射出的电解液也不会对其他电芯、高压电路造成影响。

当然,不能说小米SU7选择电芯极柱、电芯泄压阀在同一方向的设计就不成熟,毕竟宁德时代发布麒麟电池时,概念图上也是这种设计思路。

只是,电芯极柱、电芯泄压阀同一方向的设计有利有弊。

弊端可能就需要在材料工艺上攻克更多技术难题,比如需要降低泄露出的电解液对电芯极柱的腐蚀等等,这一点小米或许也有自己的解决办法。

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优点则在于,电芯极柱、电芯泄压阀同一方向的设计更能节省电池包的纵向空间,选择这一设计,对于小米SU7的低趴造型以及乘员舱空间提升都是有利的。

写在最后

其实从电池安全整体发展的角度看,保障安全这件事,各家虽然手段不一,但还是有点殊途同归的。

因为电芯泄压阀倒置也好侧置也好,热电分离也好,不分离也好,都是从电芯以及电池包结构设计上去优化现有的电池安全性,并非从根本的电芯材料上解决电动车锂电池热失控的潜在风险。

或许真正能让消费者完全无忧的纯电动车出现,还有一段路要走,希望未来的固态电池或是其他新型动力电池技术能给我们一个惊喜。