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解决动力电池热失控需要三板斧:外围买球APP下载

本文摘要:5月6日~7日,由清华大学主办的第一届全国锂离子电池安全性技术研讨会在北京开会。本次会议环绕动力电池热失控问题(高温热失控居多),辩论影响电池安全性的各种因素,以及如何更进一步提高锂离子电池安全性的技术手段与技术措施。 清华大学欧阳明低教授在会上分析了动力电池热失控的三种诱因,并回应明确提出了一些解决方案及建议。热诱因通俗来讲,所谓的热诱因就是外部高温环境,还包括外部发生爆炸、电池风扇不当等。

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5月6日~7日,由清华大学主办的第一届全国锂离子电池安全性技术研讨会在北京开会。本次会议环绕动力电池热失控问题(高温热失控居多),辩论影响电池安全性的各种因素,以及如何更进一步提高锂离子电池安全性的技术手段与技术措施。

清华大学欧阳明低教授在会上分析了动力电池热失控的三种诱因,并回应明确提出了一些解决方案及建议。热诱因通俗来讲,所谓的热诱因就是外部高温环境,还包括外部发生爆炸、电池风扇不当等。

在外部高温下,由于锂离子电池结构的特性,SEI膜、电解液等不会再次发生分解成反应,电解液的分解成物还不会与负极、负极再次发生反应,电芯隔膜将融化分解成,多种反应造成大量热量的产生。隔膜融化造成内部短路,电能量的获释又减小了热量的生产。这种积累的相互强化的毁坏起到,其后果是造成电芯防爆膜裂痕,电解液涌出,再次发生自燃发生爆炸。

试验数据表明,当电池单体温度超过135℃时,隔膜开始融化,电压上升;150℃电池电压较慢上升;等温度高达245℃时,隔膜几乎瓦解,电池就不会经常出现发生爆炸发生爆炸的现象。回应,厂商可以从电池设计和BMS电池管理系统两个方面来解决问题。从电池设计角度,可以研发来避免热失控的材料,切断热失控的反应;从电池管理角度,可以预测有所不同的温度范围,来定义有所不同的安全等级,从而展开分级报警。

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现在市面上的电动汽车的动力电池都包括热管理系统,使用风冷或者水冷方案为电池风扇。对于用户,要从用于习惯开始避免热诱因,比如防止阳光照射车辆、车内不要摆放易燃物等,同时常备车载灭火器,避免燃烧因素。

此外,时刻注目仪表板或中控屏上的电池温度信息,一般来说电池单体的工作温度在40℃~50℃之间,低于或高于这个温度范围都是有利于电池用于的。电化学诱因电池生产杂质、金属颗粒、充放电收缩的膨胀、析锂等都有可能导致内短路。

这种内短路是较慢再次发生的,时间十分宽,而且不告诉它什么时候不会经常出现热失控。若展开试验,无法反复检验。目前全世界专家还没寻找需要反复由杂质引发的内短路的过程,都在研究当中。

要解决问题这个问题,首先提升生产工艺增加电池生产中的杂质。这就要自由选择产品品质好的电池厂商,其次对内短路展开安全性预测,在没再次发生热失控之前,要寻找有内短路的单体。

这意味著必需要寻找单体的特征参数,可以再行从一致性著手。电池是不完全一致的,内阻也是不完全一致的,只要寻找中间有变异的单体,就可以将其辨别出来。明确而言,长时间的一个电池的等效电路和再次发生了微短路的等效电路,方程的形式实质上是一样的,只不过长时间单体、微短路的单体的参数再次发生了变化。

可以针对这些参数来展开研究,看其在内短路变化中的一些特征。满电状态的电池负极上映射大量锂离子,过充后,负极片上产生析锂现象,经常出现针状的锂金属结晶,刺入隔膜再次发生短路。在BMS电池管理系统中,都会有过差使维护策略,当系统检测到电池电压超过阈值时,就不会变频器电池电路,对电池展开维护。虽然在出厂前,厂家针对BMS都会展开一些佩电性能测试,但是为了防治万一,还是不建议广大用户长时间给电动汽车电池,并且自由选择正规化的电池设备,避免过充隐患。

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机械电气诱因撞击是典型的机械启动时热失控的一种方式,也就是汽车撞击事故而引起电池损毁。电池损毁时也不会产生内短路而引起热失控,但是这种短路与电化学诱因引起的短路有所不同,机械损毁一般是瞬间再次发生的,对应实际生活中的脑溢血事故,反感的碰撞、打滑、断裂都可以造成电池在很短的时间内再次发生机械损毁。

解决问题撞击(机械)启动时热失控的办法就是作好电池的结构安全性维护设计。为此,欧阳明低教授得出了四种设计路线:1装配结构设计:塑料框架承托+钢带预紧的装配结构以及高强度骨架;2可靠性设计:利用电池包隔振连接器增加震动磨损;弹性浮动板确保相连可靠性;IP67方式防尘设计;3以防撞击轻量化设计:以防撞击CAE结构优化;符合强度拒绝的电池模组轻量化,方壳系统质量成组效率90%;4电池包定位脚架技术:利用限位自锁及单项脚架机构对电池包展开精确定位、脚架。参会专家指出,电动汽车电池不应合乎性能与安全性涉及拒绝,安全性测试检验要符合热测试(高温危险性、热平稳、无热管理循环、热冲击循环、被动传播电阻),电性测试(短路、过充电和过静电)和机械性测试(冲击、掉下来、放血、下坠、浸泡、碎裂)的安全性拒绝。

但是,这并不意味著动力电池企业可以高枕无忧。安全性无止境,提升电动汽车安全性,还必须国家、科研机构、动力电池整个产业链条等多方的共同努力。在燃油汽车发展的一百多年历史中,也曾大大经常出现事故,遇上挫折是任何事情发展的规律。

因此,对于各类事故,电动汽车各产业链不不应止步不前,而不应检视并完备自身不存在的各种问题与严重不足。同时也不应意识到消费者对安全性的拒绝是无止境的,要让安全性沦为符合一切功能的首要条件。


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