钜大LARGE | 点击量:508次 | 2023年06月28日
电池热失控的种类有什么?
动力锂电池安全性问题概括起来叫热失控,也就是到达一定的温度之后,就不可控了,温度直线上升,然后就会燃烧爆炸。而过热、过充、内短路、碰撞等是引发动力锂电池热失控的几个关键因素。
(1)过热触发热失控
导致动力锂电池过热的原因来自于电池的选型和热设计的不合理,或者外短路导致电池的温度升高、电缆的接头松动等,应该从电池设计和电池管理两个方面来解决。
从电池材料设计角度,可以开发来防止热失控的材料,阻断热失控的反应;从电池管理角度,可以预测不同的温度范围,来含义不同的安全等级,从而进行分级报警。
(2)过充电触发热失控
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
今年的一起纯电动大巴起火事件原因就在于过充电触发的热失控,具体则是电池管理系统本身对过充电的电路安全功能缺失,导致电池的BMS已经失控却还在充电导致的。
针对这类过充电的原因,解决办法首先是查找充电机的故障,这可以通过充电机的完全冗余来解决;其次是看电池管理合不合理,比如说没有监控每一节电池的电压。
(3)内短路触发热失控
波音787客机曾因电池爆炸起火。在查找事故原因时,发现电极和隔膜上有金属物,出现了内短路。虽然专家无法100%确认热失控是由内短路触发的,但它是最可能的原因,因为找不到其他原因,且内短路没办法浮现。
电池制造杂质、金属颗粒、充放电膨胀的收缩、析锂等都有可能造成内短路。这种内短路是缓慢发生的,时间非常长,而且不了解它什么时候会出现热失控。若进行试验,无法重复验证。目前全世界专家还没有找到能够重复由杂质引起的内短路的过程,都在研究当中。
要解决内短路问题,首先要找到产品品质好的电池厂商,选择电池及电池单体容量;其次对内短路进行安全预测,在没有发生热失控之前,要找到有内短路的单体。
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