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动力电池安全性技术解析-搜龙体育
2022-01-15 [46538]
本文摘要:在动力电池安全性标准方面,目前模块、系统对热失控的隔热诱因测试方面,以及单体、模组和系统的生命周期安全性测试标准缺陷,亟需研究与制订。

在动力电池安全性标准方面,目前模块、系统对热失控的隔热诱因测试方面,以及单体、模组和系统的生命周期安全性测试标准缺陷,亟需研究与制订。现行国家安全性标准主要针对源于电池外部因素的安全性风险,尚不检测电池内部热失控的项目。

动力电池热失控与拓展分析所谓热失控(thermalrunaway)是指单体电池放热反应连锁反应引发电池自温升速率急遽变化,不可逆,引发短路、发生爆炸、发生爆炸现象。热失控拓展(thermalrunawaypropagation)是指电池包,或者电池系统内容的单体电池或者电池模组单元热失控,并启动时电池系统中邻接或其他部位的动力电池的热失控的现象。图1为清华大学获得的某款少见材料的锂离子动力电池热失控的机理,可以看见热失控再次发生时,各种材料陆续再次发生热化学反应,释放出大量的热量,构成链式反应效应,使得电池体系内部温度不可逆较慢增高。

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链式反应过程中,电解液气化及副反应产气导致电池体系内压力增高,电池喷阀裂痕后,可燃气体被熄灭再次发生自燃反应。单体电池的热失控特性展现出为其构成材料反应热特性的变换。图1锂离子动力电池单体热失控链式反应机理(1)热失控诱因热失控主要诱因还包括:机械诱因、电诱因和热诱因,如图7右图。

以上诱因可分开或者融合引起热失控。机械诱因引起的热失控及拓展引发火灾的典型案例还包括全球销量领先的美国通用公司的VOLT挂电式混合动力轿车在撞击后再次发生起火的研究结果。以及全球最热门的纯电动轿车特斯拉ModelS运营过程中由于底盘被路上引人注目物刺入,引起起火。

电诱因引起的电动汽车起火的案例中典型代表是中国某品牌公交车在充电站由于过充电引起起火事件(如图2右图),以及特斯拉ModelS在冬季低温电池再次发生起火的事故等,如图3右图。图2电动公交车过充引起起火图3低温电池引起着火热启动时热失控引发电动汽车发生爆炸的典型例子是一辆丰田普锐斯挂电式混合动力轿车在运营中发生爆炸,其原因是一个相连部件的断裂使得系统产生高温,从而引起电池包的热失控与拓展。电动汽车高压系统在水浸泡可启动时热失控,从而引发电动汽车起火,典型案例是南京显电动公交车在大雨过后的积水里洗净后一段时间后起火,如图4右图。


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