本文转载自公众号「汽车电子设计」。
昨天晚上，懂车帝上传了一个视频《比亚迪汉 EV 高速对撞国产新能源 - 刀片电池起火爆炸》，这对于一直致力于宣传磷酸铁锂 + 刀片电池 = 安全的 Slogan 带来很大的挑战。下面这个是起火的部分片段。
借着这个热点，我们尝试探讨一下为什么电池会在碰撞发生 48 小时后起火，另外再探讨一下碰撞后的电动汽车该如何处理。
刀片电池也不保险？
在原视频里面，出现了几张重要的图，我们可以把这个事情分为几个步骤：
（1）原视频 14：48 播放了监控的画面，在这个时间点没有任何症状。
（2）原视频 14：50 的时候出现了火花，可以看到在这一秒内，火焰在车辆前部突然冒出来，但在 14：52 的时候火焰消失。
后续工作人员开始灭火，整体只能看到电池在逐步热失控，烟雾缭绕的环境下继续燃烧。
我们在此重点想要探讨的是，为什么会在碰撞发生 48 小时以后起火。这个案例首先让我联想到 2011 年 Volt 的一辆车在做完撞击测试后起火（搁置了三周），但可以不完全一样。
我觉得这里存在几种可能性：
（1）电芯被破坏后短路导致热失控
翻阅比亚迪汉 EV 的使用手册可以看到，比亚迪已经考虑到碰撞以后，电池单体壳体存在破裂的风险。为应对这部分风险，刀片电池与其他电池不一样的地方在于，前者有个很重要的设计，是利用电芯整体刚度来和电池整包一起抵抗碰撞。
如下图所示，整包在碰撞过程中，刀片电池作为系统的一部分也承受了一定的力，因此在这里电池就可能受到了损伤。
也就是说，这个电池电芯本身出现了损伤，表面出现了缝隙，然后电解液就会渗透出来，再经过 48 小时以后，破坏了周边电池的绝缘。
之前也说了，由于单颗损坏带来区域局部短路的情况，这个效应累积到一定温度就会引发电芯的热失控，如下图所示。这个状态，像是不断对绝缘状态破坏的过程，最后达到一定的导通电阻，从很大阻抗的短路逐步引发的。
（2）冷却液泄露导致起火
另外一种可能性，就是碰撞过程中导致整个用来做结构加强的水冷板发生泄露，冷却液顺着防护盖导入到了侧边的采样板里面，引发微短路，累积到一定的温度引发电池的燃烧。这是之前 Volt 碰撞以后车翻转过来引起的失效模式，在刀片电池这个案例里，也有一点概率是这种情况。但是由于这个 CMU 是侧边立着放置，而且配置了一个塑料盖，冷却液想要导入进去不那么容易。
面对这种情况，我们能做什么？
首先可以看到，电池材料不是用上磷酸铁锂就万事大吉了，更何况现在设计的高压实密度、高能量密度的磷酸铁锂电池和以往的铁锂电池已经不一样了。随着 CTP 和刀片电池的导入，比亚迪所说的通过结构创新，在成组时可以跳过 「模组」，大幅提高了体积利用率，最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标，但与此同时，整包结构上面的防护是下降的。
相较传统的有模组电池包，「刀片电池」 的体积利用率提升了 50% 以上，续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。原本基于模组的设计理念，即使在剧烈碰撞的条件下，电池本体也是不能碰的，更别说受力了。但新的设计付出的代价是，当把更多电池装入电池包里面，减小或者取消梁的强度并让位于电池，就代表极端碰撞下电池更容易受损伤。
所以遇到以后有碰撞的车辆，第一时间弃车，让专业的 4S 店人员进行检修，确认电池没被伤到，主要是看整车的绝缘电阻是否有变化，电池的电压是否有变化，确认安全以后再用。
小结：好消息是经过碰撞，两台车都没有出现碰撞后立即起火的情况。后续有机会再对碰撞中另一辆车（北汽极狐）的电池设计做一个对比。
