Tepelný únik a tepelný management lithiové baterie
Před čtyřmi lety zahájilo americké ministerstvo energetiky DOE a německé ministerstvo vědy a vzdělávání BMBF a příbuzní mezinárodně uznávaní vědci Mezinárodní workshop bezpečnosti baterií, IBSW, Technická univerzita v Mnichově v roce 2015, Sandia National Laboratory v roce 2017, 2019 Dne 8. října , 2008, International Battery Safety Symposium IBSW se konalo třikrát po sobě. Vedla stále více a více hloubkových a pečlivých akademických diskusí o napájecích bateriích z hlediska výkonu, technického směru, tepelného úniku a tepelného managementu. Komunikace aplikace.
Tepelný únik napájecí baterie
Tepelný únik a tepelné řízení napájecí baterie——Hlas z mezinárodní konference o bezpečnosti baterií IBWS
V reakci na tepelný útěk akademik Ouyang Minggao a jeho tým Tsinghua prostřednictvím výzkumu přišli se třemi mechanismy a čtyřmi řešeními.
Tyto tři mechanismy jsou:
1. Proražení membrány způsobí vnitřní zkrat, který způsobí tepelný únik;
2. Baterie s vysokou specifickou energií pozitivně uvolňuje aktivní kyslík a hustota vyvíjení kyslíku se stále snižuje, jak se specifická energie zvyšuje;
3. Aktivní lithium v záporné elektrodě způsobené rychlým nabíjením nebo přebíjením.
Specifické metody prevence a kontroly, které poskytuje tým Ouyang Minggao, jsou:
Za prvé, vnitřní zkrat a způsob řízení vnitřního zkratu, konkrétně BMS;
Za druhé, tepelný únik způsobený vývojem kyslíku v kladné elektrodě a tepelný design baterie;
Za třetí, tepelný únik a řízení náboje způsobené prudkou reakcí mezi srážením lithia v záporné elektrodě a elektrolytem;
Za čtvrté, pokud žádný ze tří mechanismů a tří technologií nemůže vyřešit problém tepelného úniku, použití omezení šíření tepla, pochopením zákona šíření tepla, omezení šíření tepla, může nakonec zabránit výskytu bezpečnostních nehod.
Stejný názor má i profesor Ai Xinping z Wuhanské univerzity. Téhož dne jasně uvedl v projevu nazvaném"Technologie pro zvýšení bezpečnosti pro lithium-iontové baterie":
Tepelný únik a tepelné řízení napájecí baterie——Hlas z mezinárodní konference o bezpečnosti baterií IBWS
Nebezpečné chování baterie je způsobeno především tepelným únikem.
Dojde-li ke zkratu, přebití nebo vystavení baterie vysokým teplotám, teplota baterie se zvýší. Po zvýšení teploty se spustí série exotermických vedlejších reakcí jedna po druhé. Teplo uvolněné těmito vedlejšími reakcemi nemůže být včas evakuováno, což způsobí zvýšení teploty baterie. Prostřednictvím mechanismu pozitivní zpětné vazby bude konečná exotermická reakce stále intenzivnější. , Dochází k tepelnému úniku.
Pokud jde o řešení tepelného úniku, profesor Ai Xinping má tři metody:
Na první úrovni se snažte vyhnout zkratům a přebíjení;
Na druhé úrovni, pokud dojde ke zkratu nebo přebití, měla by být provedena tepelná ochrana, aby se co nejvíce zabránilo tepelnému úniku;
Na třetí úrovni, pokud se teplo vymklo kontrole a není možné se testu vyhnout, pokuste se mu vyhnout, aniž byste způsobili vážné poškození, a nevzplaňte'
Tepelný management napájecí baterie
Odborníci a učenci studují metody řešení tepelného úniku založené na mechanismu baterie, ale jak řekl akademik Ouyang Minggao, pokud technologie nedokáže vyřešit tepelný únik, musí být použity metody k potlačení šíření tepla.
V tomto ohledu Wang Deping, ředitel FAW New Energy Research Institute, poskytl FAW's řešení.
Tepelný únik a tepelné řízení napájecí baterie——Hlas z mezinárodní konference o bezpečnosti baterií IBWS
Jako automobilová společnost FAW provádí řízení bezpečnosti v celém systému od výzkumu a vývoje technologie baterií až po poprodejní servis:
Nejprve si ujasněte bezpečnost nejprve ze směru od technické cesty;
Zadruhé vytvořte celosystémový bezpečnostní koncept;
Za třetí, začlenit zabezpečení do rámce řízení a rámce celého podnikání;
Za čtvrté, některé specifické bezpečnostní technologie.
Za páté, zlepšit experimentální ověřování;
Za šesté, poskytovat front-end a full-processové služby;
Za sedmé, monitorovací systém.
Pokud jde o specifickou bezpečnostní technologii, FAW vybudoval čtyřnásobný bezpečnostní ochranný systém kolem pozitivního designu, včetně bezpečnosti baterie, bezpečnosti vozidla, bezpečnosti nabíjení a bezpečnosti používání. Kolem těchto čtyř aspektů obsahuje interní 16 specifických aspektů a 54 specifických bezpečnostních opatření k zajištění bezpečnosti celého systému napájecích baterií během celého životního cyklu.
Pro včasné varování před tepelným únikem baterie vytvořila společnost FAW systémovou diagnostiku včasného varování před tepelným únikem modelu, která poskytuje řidiči a zázemí odpovídající informační služby včasného varování při tepelném úniku a je také vybavena aktivním a bezpečným hasicím systémem na baterie. .
Podle Wanga Depinga aktivní bezpečnostní hasicí systém spolupracující FAW a Zephyr Intelligent System Shanghai Co., Ltd., z předchozí experimentální situace je efekt zřejmý:
Na jedné straně může systém aktivně provádět hasicí experimenty na modulech a monomerech, které jsou tepelně mimo kontrolu;
Na druhou stranu, protože použitým hasicím médiem je médium s vysokým poměrem tepla k tavenině, lze pomocí této funkce absorpce tepla snížit teplotu v bateriové sadě, takže lze zabránit teplu v bateriové sadě. před vznikem požáru v interiéru vozidla.
Li Fei, předseda Shanghai Zhefu, který byl chválen FAW, přednesl v den"Plán prevence a kontroly pro tepelný únik napájecí lithiové baterie". , Jak potlačit.
Tepelný únik a tepelné řízení napájecí baterie——Hlas z mezinárodní konference o bezpečnosti baterií IBWS
Z pohledu Zephyra' ať už jde o potlačení tepelného úniku nebo potlačení šíření tepelného úniku, chlazení je nejkritičtější. Proto Li Fej opakovaně prohlásil, že"ochlazování je královský způsob."
Na základě svých vlastních předních technických výhod vytvořil Zephyr jedinečný kompletní program tepelného managementu tři v jednom:
1. Pro použití kapalinového chlazení pro bateriový prostor, nucené chlazení;
2. Zaměření na problém tepelného úniku se používá kompozitní detekční systém, který předem varuje před tepelným únikem baterie a může včas hlásit, když baterie selže;
3. Výše uvedený detekční systém se používá jako mechanismus pro spuštění potlačení tepelného úniku baterie. Jakmile se tepelný únik baterie rozšíří, aktivuje se zařízení na potlačení požáru z tekuté lithiové baterie.
Tato sada technologií byla použita v mnoha tuzemských společnostech a uživatelích užitkových vozidel. V budoucnu vstoupí na pole osobních automobilů a stane se"airbag" baterií.
Li Fei řekl, že z hlediska vývoje zdraví a bezpečnosti nových energetických vozidel se doporučuje, aby automobilky montovaly"bateriové airbagy" pro lithiové baterie nových energetických vozidel, aby si uživatelé mohli vybrat a hlasovat na trhu. Jakmile dojde k nehodě, může to snížit ztráty na životech a ztráty na majetku. , Skutečně doprovázet realizaci nových energetických vozidel.
