关于动力锂离子电池的热失控

由于对新能源的热烈关注,动力锂离子电池行业也备受关注。动力锂离子电池是为工具提供动力的电源。主要为电动汽车、电动公交车、电动自行车、观光车等提供动力。

本文针对动力锂离子电池的热失控问题(主要是高温热失控),讨论了影响锂离子电池安全性的各种因素,以及如何进一步提高锂离子电池的安全性。提出了动力锂离子电池热失控的三种原因,并提出了一些处理方法和建议。

热诱导

通常,热诱导是动力电池在高温环境下工作,包括外部着火、电池散热不良等。由于锂离子电池的结构特点,SEI膜与电解液会发生分析反应,电解液中的分析物也会与锂离子电池发生反应使用正极和负极。电池隔膜将熔化进行分析,各种反应将导致大量热量的出现。隔膜的熔化导致内部短路,电能的释放会提高温度。这种累积和相互强化的破坏性使用将导致电池防爆膜破裂、电解液喷射、燃烧和火灾。

对此,制造商可以从电池设计和BMS电池管理系统两个方面进行处理。从电池设计的角度来看,可以开发防止热失控和阻止热失控反应的材料;从电池管理的角度,可以预测不同的温度范围意味着不同的安全级别,从而实现分级报警。

目前,市面上的电动汽车动力锂离子电池都有热管理系统,采用风冷或水冷的方式为电池散热。相关用户应从使用习惯入手,消除热激励,如防止车辆在阳光直射下行驶、不要在车内放置易燃物品等,同时应始终随身携带灭火器,消除自燃因素。另外,时刻注意仪表盘或中控屏幕上的电池温度信息。一般来说,电池单元的工作温度在40℃~ 50℃之间,高于或低于这个温度范围都不利于电池的使用。

电化学诱导

电池制造过程中的杂质、金属颗粒、充放电膨胀收缩、析锂等可能导致内部短路。这种内部短路在很长一段时间内缓慢发生,我们不知道它何时会脱离热控制。如果进行了实验,则验证不能重复。目前,世界各地的专家还没有发现一种可以重复由杂质引起的内部短路的过程,他们都在研究这一过程。

要解决这一问题,首先要改进制造工艺,减少电池制造过程中的杂质。这就需要选择具有良好产品质量的电池制造商。其次,应进行内部短路的安全预测。在发生热失控之前,应找到内部短路的单体。这意味着我们必须找到单体的特征参数,我们可以从稠度开始。电池不一致,内阻也不一致。只要我们发现中间有变异的单体,就可以区分它。具体而言,普通电池的等效电路与微短路等效电路的方程形式实际上是相同的,但正常单体和微短路单体的参数发生了变化。可以研究这些参数,以了解内部短路变化的一些特征。

在充满电的状态下,大量的锂离子嵌在电池的负极中。过充后,负极上出现锂沉淀,金属锂发生针状结晶,刺穿膜片,发生短路。在BMS电池管理系统中,会存在过充保护策略。当系统检测到电池电压达到阈值时,关闭充电电路以保护电池。虽然厂家在出厂前会对部分列车进行BMS电气性能检测,但为了防止这种情况的发生,不建议用户对电动汽车长时间充电,选择正规的充电设备,消除过充的隐患。

机电奖励

碰撞是机械接触加热失控的典型方式,即汽车碰撞事故造成电池损坏。当电池损坏时,也会出现内部短路和发热失控。但这种短路不同于电化学诱导引起的短路。机械损伤通常是瞬间发生的。与现实生活中的突发事故相对应,强烈的冲击、翻滚和挤压会在很短的时间内导致电池的机械损坏。

应对碰撞(机械)接触加热失控的方法是做好蓄电池的结构安全防护设计,因此,以下是三条设计路线:

  1. 装配结构设计:塑料框架支架+钢带预紧装配结构和高强度骨架;

  1. 防撞轻量化设计:防撞CAE结构优化;满足强度要求的电池模块重量轻,方壳系统的质量组效率为90%;

  1. 电池组定位锁定技术:采用限位自锁和单锁机构,准确定位锁定电池组。

有专家认为电动汽车电池应满足性能和安全相关要求,安全检测和验证应满足热检测的安全要求(高温危害、热稳定性、无热管理循环、热冲击循环、抗被动传播),电气检测(短路、过充、过放电)和机械检测(冲击、跌落、穿刺、滚动、浸泡、破碎)。然而,这并不意味着动力锂离子电池公司可以放心。安全无止境,提高电动汽车的安全性需要国家、科研机构和动力锂离子电池全产业链的共同努力。

在燃料汽车发展的一百多年历史中,事故时有发生。挫折是任何事物发展的规律。因此,对于各种事故,电动汽车产业链不应该停止,而应该检查和改善自身的问题和不足。同时,我们也应该意识到消费者对安全的要求是无止境的,我们应该把安全作为满足所有功能的首要条件。188金宝搏老板是谁DGBELL可以提供热失控试验机.我们从事电池试验箱制造已有15年以上的历史。只要让我们知道你需要测试的是哪种电池,我们会在12小时内给你一个完美的解决方案。

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