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聚焦 | 如何防止动力电池热失控?

时间:2019-07-31 15:22来源: 作者:admin 点击: 38 次
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动力电池工业展开迅猛、远景宽广,然而其安全问题仍亟需处理, 我国科学院院士、我国电动轿车百人会执行副理事长明高标明,为了处理动力电池安全问题,我国树立了清华大学电池安全试验室,展开了动力电池安全防控研讨,这其间就包含动力电池热失控自动安全防控技能,

明高从四个方面,对动力电池热失控自动安全防控技能进行了具体介绍,

充电析锂与快充操控

近期发作的充电事端的剖析标明,首要是不妥快速充电或过充引发电池析锂,导致热失控温度大幅度下降,从℃下降到℃,并与电解液剧烈反响,导致电池在℃发作热失控,

室对这个机理树立了仿真模型,在惯例电池准二维(PD)模型基础上参加析锂反响的进程,并在此基础上进行了仿真和验证, 从成果看,能够成功模仿充电析锂后电池静置进程中的电压渠道,这个渠道是从头嵌入的进程, 对上述渠道进行微分处理,能够定量得到整个析锂全进程的时刻, 以这个时刻为一个变量试验室能够树立经历公式计算出析锂量,

内短路与电池办理

内短路是电池热失控的共性环节,各式各样的原因都或许发作不同类型的内短路,包含机械变形、揉捏、撕裂、隔阂决裂、过充过放、极点过热, 风险的一种内短路是自引发内短路,如波音的事端,是在制作进程中引进的杂质和颗粒,在长时间运转之后累积演化发作的, 晶生长是能够模仿的,而内短路是较难进行试验再现的现象,需求展开各式各样的代替试验办法, 室发明晰一种新的代替试验办法进行内短路的模仿测验,首要是将特制的具有尖刺结构的回忆合金内短路触发元件植入电池内部,升温使尖刺结构翘起并刺穿隔阂,模仿内短路进程, 该试验发现首要的内短路类型包含,铝-铜、正极-铜、铝-负极、正极-负极等四种电路, 有的是当即发作热失控,如铝和负极的触摸,而正极和负极触摸一般不会发作热失控,铝和铜触摸的风险程度也比较高,可是不一定立刻引发内短路,

室对热失控内短路树立仿真模型,其间很重要的是内短路方位的熔断,这种熔断或许导致整个内短路停止,也有或许导致更剧烈的内短路发作, ,试验室对影响这种熔断的各种参数进行了剖析,对整个内短路发作演化的进程进行了归纳剖析和总结,在此基础上,提出为避免发作热失控,有必要要在前期阶段将内短路检测出来, 这两种技能的改变,热失控的机理也在发作改变, 电池大多因为隔阂溃散引发大规模内短路引发热失控,但现在运用的耐高温隔阂配正极动力电池,其热失控的机理现已发作改变,正极资料释氧变成了引发热失控的主因, 成果标明,在没有内短路的情况下,把隔阂彻底去掉,电解液抽干仍然会发作热失控, 当把极粉末混合进行测验,会呈现剧烈的放热峰值, 进一步的剖析发现,充电态正极资料在℃左右开端呈现相变,并开释活性氧,发作的氧气与负极发作反响,放热量急剧添加,因此在新电池系统中,正负极氧化复原反响发作很多热量是导致热失控的直接原因,而不仅仅是传统电池系统中隔阂溃散导致内短路引发热失控,

系统的热延伸与热办理

假如前面一切办法都失效,就要从整个系统的视点来考虑问题, 比方磕碰或许底盘被锋利物质刺穿,会当即热失控,这是时有发作的,这种热失控只能从系统层面处理,

在一系列的基础上,试验室进行了热延伸按捺规划,包含隔热规划和散热规划,隔热规划是使用不同隔热资料避免模块热延伸,散热规划是不同液冷流量对热延伸进行按捺, 在一般的电池系统中隔热和散热独自就能够处理热延伸的进程,可是在新电池系统中,需求把隔热和散热两者结合起来按捺热延伸,这便是所谓的防火墙技能,

依据我国(青海)锂工业与动力电池世界高峰论坛上欧阳明高讲话速记收拾,有删减,未经自己审理,

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