鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2023年06月27日
什么因素會引發電池的熱失控?
動力鋰電池安全性問題概括起來叫熱失控,也就是到達一定的溫度之后,就不可控了,溫度直線上升,然后就會燃燒爆炸。而過熱、過充、內短路、碰撞等是引發動力鋰電池熱失控的幾個關鍵因素。
(1)過熱觸發熱失控
導致動力鋰電池過熱的原因來自于電池的選型和熱設計的不合理,或者外短路導致電池的溫度升高、電纜的接頭松動等,應該從電池設計和電池管理兩個方面來解決。
從電池材料設計角度,可以開發來防止熱失控的材料,阻斷熱失控的反應;從電池管理角度,可以預測不同的溫度范圍,來含義不同的安全等級,從而進行分級報警。
(2)過充電觸發熱失控
今年的一起純電動大巴起火事件原因就在于過充電觸發的熱失控,具體則是電池管理系統本身對過充電的電路安全功能缺失,導致電池的BMS已經失控卻還在充電導致的。
針對這類過充電的原因,解決辦法首先是查找充電機的故障,這可以通過充電機的完全冗余來解決;其次是看電池管理合不合理,比如說沒有監控每一節電池的電壓。
值得注意的是,隨著電池的老化,各個電池之間的一致性會越來越差,這時過充就更容易發生。這要進行整個電池組的均衡,來保持電池組一致性。
(3)內短路觸發熱失控
波音787客機曾因電池爆炸起火。在查找事故原因時,發現電極和隔膜上有金屬物,出現了內短路。雖然專家無法100%確認熱失控是由內短路觸發的,但它是最可能的原因,因為找不到其他原因,且內短路沒辦法浮現。
電池制造雜質、金屬顆粒、充放電膨脹的收縮、析鋰等都有可能造成內短路。這種內短路是緩慢發生的,時間非常長,而且不了解它什么時候會出現熱失控。若進行試驗,無法重復驗證。目前全世界專家還沒有找到能夠重復由雜質引起的內短路的過程,都在研究當中。
要解決內短路問題,首先要找到產品品質好的電池廠商,選擇電池及電池單體容量;其次對內短路進行安全預測,在沒有發生熱失控之前,要找到有內短路的單體。
這意味著必須要找到單體的特點參數,可以先從一致性著手。電池是不一致的,內阻也是不一致的,只要找到中間有變異的單體,就可以將其辨別出來。
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