鉅大LARGE | 點擊量:533次 | 2023年06月28日
電池?zé)崾Э氐姆N類有什么?
動力鋰電池安全性問題概括起來叫熱失控,也就是到達(dá)一定的溫度之后,就不可控了,溫度直線上升,然后就會燃燒爆炸。而過熱、過充、內(nèi)短路、碰撞等是引發(fā)動力鋰電池熱失控的幾個關(guān)鍵因素。
(1)過熱觸發(fā)熱失控
導(dǎo)致動力鋰電池過熱的原因來自于電池的選型和熱設(shè)計的不合理,或者外短路導(dǎo)致電池的溫度升高、電纜的接頭松動等,應(yīng)該從電池設(shè)計和電池管理兩個方面來解決。
從電池材料設(shè)計角度,可以開發(fā)來防止熱失控的材料,阻斷熱失控的反應(yīng);從電池管理角度,可以預(yù)測不同的溫度范圍,來含義不同的安全等級,從而進(jìn)行分級報警。
(2)過充電觸發(fā)熱失控
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
今年的一起純電動大巴起火事件原因就在于過充電觸發(fā)的熱失控,具體則是電池管理系統(tǒng)本身對過充電的電路安全功能缺失,導(dǎo)致電池的BMS已經(jīng)失控卻還在充電導(dǎo)致的。
針對這類過充電的原因,解決辦法首先是查找充電機(jī)的故障,這可以通過充電機(jī)的完全冗余來解決;其次是看電池管理合不合理,比如說沒有監(jiān)控每一節(jié)電池的電壓。
(3)內(nèi)短路觸發(fā)熱失控
波音787客機(jī)曾因電池爆炸起火。在查找事故原因時,發(fā)現(xiàn)電極和隔膜上有金屬物,出現(xiàn)了內(nèi)短路。雖然專家無法100%確認(rèn)熱失控是由內(nèi)短路觸發(fā)的,但它是最可能的原因,因為找不到其他原因,且內(nèi)短路沒辦法浮現(xiàn)。
電池制造雜質(zhì)、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內(nèi)短路。這種內(nèi)短路是緩慢發(fā)生的,時間非常長,而且不了解它什么時候會出現(xiàn)熱失控。若進(jìn)行試驗,無法重復(fù)驗證。目前全世界專家還沒有找到能夠重復(fù)由雜質(zhì)引起的內(nèi)短路的過程,都在研究當(dāng)中。
要解決內(nèi)短路問題,首先要找到產(chǎn)品品質(zhì)好的電池廠商,選擇電池及電池單體容量;其次對內(nèi)短路進(jìn)行安全預(yù)測,在沒有發(fā)生熱失控之前,要找到有內(nèi)短路的單體。
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