Θερμική διαφυγή και θερμική διαχείριση μπαταρίας λιθίου
Πριν από τέσσερα χρόνια, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ DOE και το γερμανικό Υπουργείο Επιστήμης και Παιδείας BMBF και σχετικοί διεθνούς φήμης μελετητές ξεκίνησαν το International Battery Safety Workshop, IBSW, Technical University of Munich το 2015, Sandia National Laboratory το 2017, 2019 στις 8 Οκτωβρίου , 2008, το International Battery Safety Symposium IBSW πραγματοποιήθηκε για τρεις συνεχόμενες φορές. Διεξήγαγε όλο και πιο εμπεριστατωμένες και σχολαστικές ακαδημαϊκές συζητήσεις σχετικά με τις μπαταρίες ισχύος από άποψη απόδοσης, τεχνικής κατεύθυνσης, θερμικής διαφυγής και διαχείρισης θερμότητας. Επικοινωνία εφαρμογής.
Θερμική διαφυγή μπαταρίας ισχύος
Thermal runaway και θερμική διαχείριση της μπαταρίας ισχύος——Μια φωνή από το Διεθνές Συνέδριο Ασφάλειας Μπαταριών IBWS
Σε απάντηση στη θερμική φυγή, ο ακαδημαϊκός Ouyang Minggao και η ομάδα του Tsinghua έχουν καταλήξει σε τρεις μηχανισμούς και τέσσερις λύσεις μέσω έρευνας.
Οι τρεις μηχανισμοί είναι:
1. Η διάτρηση του διαφράγματος προκαλεί το εσωτερικό βραχυκύκλωμα που προκαλεί θερμική διαφυγή.
2. Η μπαταρία υψηλής ειδικής ενέργειας απελευθερώνει θετικά ενεργό οξυγόνο και η πυκνότητα έκλυσης οξυγόνου συνεχίζει να μειώνεται καθώς αυξάνεται η ειδική ενέργεια.
3. Ενεργό λίθιο στο αρνητικό ηλεκτρόδιο που προκαλείται από γρήγορη φόρτιση ή υπερφόρτιση.
Οι συγκεκριμένες μέθοδοι πρόληψης και ελέγχου που δίνονται από την ομάδα του Ouyang Minggao είναι:
Πρώτον, το εσωτερικό βραχυκύκλωμα και η μέθοδος ελέγχου του εσωτερικού βραχυκυκλώματος, δηλαδή το BMS.
Δεύτερον, η θερμική διαφυγή που προκαλείται από την έκλυση οξυγόνου στο θετικό ηλεκτρόδιο και τη θερμική σχεδίαση της μπαταρίας.
Τρίτον, η θερμική διαφυγή και ο έλεγχος φορτίου που προκαλείται από τη βίαιη αντίδραση μεταξύ της καθίζησης λιθίου στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και του ηλεκτρολύτη.
Τέταρτον, εάν κανένας από τους τρεις μηχανισμούς και τις τρεις τεχνολογίες δεν μπορεί να λύσει το πρόβλημα της θερμικής διαφυγής, η χρήση περιοριστικής διασποράς θερμότητας, κατανοώντας τον νόμο της διασποράς θερμότητας, συγκρατώντας τη διασπορά θερμότητας, μπορεί τελικά να αποτρέψει την εμφάνιση ατυχημάτων ασφαλείας.
Την ίδια άποψη έχει και ο καθηγητής Ai Xinping του Πανεπιστημίου της Γουχάν. Την ίδια μέρα, δήλωσε ξεκάθαρα σε μια ομιλία του με τίτλο"Τεχνολογία Ενίσχυσης Ασφάλειας για Μπαταρίες Ιόντων Λιθίου":
Thermal runaway και θερμική διαχείριση της μπαταρίας ισχύος——Μια φωνή από το Διεθνές Συνέδριο Ασφάλειας Μπαταριών IBWS
Η μη ασφαλής συμπεριφορά της μπαταρίας προκαλείται κυρίως από θερμική διαφυγή.
Όταν η μπαταρία βραχυκυκλωθεί, υπερφορτιστεί ή υπόκειται σε κρούση υψηλής θερμοκρασίας, η θερμοκρασία της μπαταρίας θα αυξηθεί. Μετά την άνοδο της θερμοκρασίας, μια σειρά από εξώθερμες παράπλευρες αντιδράσεις θα πυροδοτηθούν η μία μετά την άλλη. Η θερμότητα που απελευθερώνεται από αυτές τις πλευρικές αντιδράσεις δεν μπορεί να εκκενωθεί εγκαίρως, γεγονός που θα προκαλέσει αύξηση της θερμοκρασίας της μπαταρίας. Μέσω του μηχανισμού θετικής ανάδρασης, η τελική εξώθερμη αντίδραση θα γίνεται όλο και πιο έντονη. , Εμφανίζεται θερμική διαφυγή.
Όσον αφορά τη λύση της θερμικής διαφυγής, ο καθηγητής Ai Xinping έχει τρεις μεθόδους:
Στο πρώτο επίπεδο, προσπαθήστε να αποφύγετε τα βραχυκυκλώματα και να αποφύγετε την υπερφόρτιση.
Στο δεύτερο επίπεδο, εάν υπάρχει βραχυκύκλωμα ή υπερφόρτιση, θα πρέπει να πραγματοποιείται θερμική προστασία για να αποφευχθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η θερμική διαρροή.
Στο τρίτο επίπεδο, εάν η ζέστη είναι εκτός ελέγχου και είναι αδύνατο να αποφύγετε τη δοκιμή, προσπαθήστε να την αποφύγετε χωρίς να προκαλέσετε σοβαρή ζημιά και μην πάρετε φωτιά.
Θερμική διαχείριση μπαταρίας ισχύος
Οι ειδικοί και οι μελετητές μελετούν μεθόδους για την επίλυση της θερμικής διαφυγής με βάση τον μηχανισμό της μπαταρίας, αλλά όπως είπε ο ακαδημαϊκός Ouyang Minggao, εάν η τεχνολογία δεν μπορεί να επιλύσει τη θερμική διαφυγή, πρέπει να χρησιμοποιηθούν μέθοδοι για την καταστολή της θερμικής εξάπλωσης.
Από αυτή την άποψη, ο Wang Deping, διευθυντής του FAW New Energy Research Institute, έδωσε τη λύση του FAW'
Thermal runaway και θερμική διαχείριση της μπαταρίας ισχύος——Μια φωνή από το Διεθνές Συνέδριο Ασφάλειας Μπαταριών IBWS
Ως εταιρεία αυτοκινήτων, η FAW διεξάγει διαχείριση ασφάλειας σε ολόκληρο το σύστημα, από την έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας μπαταριών έως την εξυπηρέτηση μετά την πώληση:
Πρώτα, διευκρινίστε πρώτα την ασφάλεια από την κατεύθυνση της τεχνικής διαδρομής.
Δεύτερον, δημιουργήστε μια έννοια ασφάλειας σε όλο το σύστημα.
Τρίτον, ενσωματώστε την ασφάλεια στο πλαίσιο διαχείρισης και στο πλαίσιο ολόκληρης της επιχείρησης.
Τέταρτον, ορισμένες συγκεκριμένες τεχνολογίες ασφάλειας.
Πέμπτον, βελτιώστε την πειραματική επαλήθευση.
Έκτον, να παρέχει υπηρεσίες front-end και πλήρους διαδικασίας.
Έβδομο, το σύστημα παρακολούθησης.
Όσον αφορά τη συγκεκριμένη τεχνολογία ασφάλειας, η FAW έχει δημιουργήσει ένα τετραπλό σύστημα προστασίας ασφάλειας γύρω από το θετικό σχεδιασμό, συμπεριλαμβανομένης της ασφάλειας της μπαταρίας, της ασφάλειας του οχήματος, της ασφάλειας φόρτισης και της ασφάλειας χρήσης. Γύρω από αυτές τις τέσσερις πτυχές, το εσωτερικό περιέχει 16 συγκεκριμένες πτυχές και 54 ειδικά μέτρα προστασίας ασφάλειας για τη διασφάλιση της ασφάλειας ολόκληρου του συστήματος μπαταρίας ισχύος κατά τη διάρκεια ολόκληρου του κύκλου ζωής.
Για την έγκαιρη προειδοποίηση της θερμικής διαφυγής μπαταρίας, η FAW έχει δημιουργήσει ένα σύστημα διάγνωσης του μοντέλου θερμικής διαφυγής έγκαιρης προειδοποίησης, παρέχοντας στον οδηγό και το φόντο τις αντίστοιχες υπηρεσίες πληροφοριών έγκαιρης προειδοποίησης θερμικής διαφυγής, και είναι επίσης εξοπλισμένο με ένα ενεργό και ασφαλές σύστημα πυρόσβεσης μπαταρίας .
Σύμφωνα με τον Wang Deping, το σύστημα πυρόσβεσης ενεργητικής ασφάλειας που συνεργάστηκε από την FAW και την Zephyr Intelligent System Shanghai Co., Ltd., από την προηγούμενη πειραματική κατάσταση, το αποτέλεσμα είναι προφανές:
Από τη μία πλευρά, το σύστημα μπορεί να διεξάγει ενεργά πειράματα πυρόσβεσης σε μονάδες και μονομερή που είναι θερμικά εκτός ελέγχου.
Από την άλλη πλευρά, επειδή το πυροσβεστικό μέσο που χρησιμοποιείται είναι ένα μέσο με υψηλή αναλογία θερμότητας προς τήξη, η θερμοκρασία στο πακέτο μπαταριών μπορεί να μειωθεί μέσω αυτής της λειτουργίας απορρόφησης θερμότητας, έτσι ώστε να αποτραπεί η θερμότητα στη μπαταρία από πρόκληση πυρκαγιάς στο εσωτερικό του οχήματος.
Ο Li Fei, Πρόεδρος της Shanghai Zhefu, ο οποίος επαίνεσε το FAW, έδωσε μια ομιλία την ημέρα του"Σχέδιο Πρόληψης και Ελέγχου για Θερμική Διαφυγή Ηλεκτρικής Μπαταρίας Λιθίου". , Πώς να καταστείλετε.
Thermal runaway και θερμική διαχείριση της μπαταρίας ισχύος——Μια φωνή από το Διεθνές Συνέδριο Ασφάλειας Μπαταριών IBWS
Κατά την άποψη του Zephyr', είτε οφείλεται στην καταστολή της θερμικής διαφυγής είτε στην καταστολή της εξάπλωσης θερμικής διαφυγής, η ψύξη είναι η πιο κρίσιμη. Ως εκ τούτου, ο Li Fei δήλωσε επανειλημμένα ότι"η ψύξη είναι ο βασιλικός τρόπος."
Με βάση τα δικά της κορυφαία τεχνικά πλεονεκτήματα, η Zephyr έχει δημιουργήσει ένα μοναδικό ολοκληρωμένο πρόγραμμα θερμικής διαχείρισης τρία σε ένα:
1. Για τη χρήση υγρής ψύξης για τη θήκη μπαταριών, εξαναγκασμένη ψύξη.
2. Στοχεύοντας στο πρόβλημα της θερμικής διαφυγής, χρησιμοποιείται ένα σύνθετο σύστημα ανίχνευσης για να προειδοποιεί εκ των προτέρων τον θερμικό διαφυγή της μπαταρίας και μπορεί να αναφέρει έγκαιρα πότε η μπαταρία αστοχεί.
3. Το παραπάνω σύστημα ανίχνευσης χρησιμοποιείται ως μηχανισμός για την ενεργοποίηση της θερμικής καταστολής της μπαταρίας. Μόλις εξαπλωθεί η θερμική διαφυγή μπαταρίας, θα ενεργοποιηθεί η συσκευή καταστολής πυρκαγιάς της μπαταρίας υγρού λιθίου.
Αυτό το σύνολο τεχνολογίας έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλές εγχώριες εταιρείες εμπορικών οχημάτων και χρήστες. Στο μέλλον, θα εισέλθει στο πεδίο του επιβατικού αυτοκινήτου και θα γίνει ο"airbag" των μπαταριών.
Ο Λι Φέι είπε ότι από την προοπτική της ανάπτυξης της υγείας και της ασφάλειας των νέων ενεργειακών οχημάτων, συνιστάται στις εταιρείες αυτοκινήτων να συναρμολογούν" αερόσακους μπαταρίας" για μπαταρίες λιθίου οχημάτων νέας ενέργειας που θα επιτρέπουν στους χρήστες να επιλέγουν και να ψηφίζουν στην αγορά. Μόλις συμβεί ένα ατύχημα, μπορεί να μειώσει τα θύματα και τις απώλειες περιουσίας. , Πραγματικά συνοδεύουν την υλοποίηση νέων ενεργειακών οχημάτων.
