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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    哪些因素會觸發電池的熱失控?要怎么樣避免這一情況出現?

    2021-04-25 ryder

    動力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、碰撞等是引發動力電池熱失控的幾個關鍵因素。


    (1)過熱觸發熱失控


    導致動力電池過熱的原由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,應當從電池設計和電池管理兩個方面來處理。


    從電池材料設計角度,可以開發來戒備熱失控的材料,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,來定義不同的安全等級,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由就在于過充電觸發的熱失控,詳盡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由,處理方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處理;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。


    值得留意的是,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。這需要進行整個電池包的均衡,來保持電池包一致性。


    比如采用先并后串這一最常見電池包組合辦法的串聯的電池包,在處理單體一致性問題后,最好的情況是擁有與最小容量的單體一樣大的容量。有了這個一致性之后,容量回升了,同時也能戒備過充。


    為了實現一致性,非得有一種辦法對各個單體進行容量估計。歐陽明高提議,可以依據充電曲線的相近性來進行全體電池包狀態的估計。


    也即是說,只要了解了其中一個單體電池的充電曲線,其他的曲線應當跟它是相近的。經過曲線變化,它們可以近似重合,曲線變化的過程中間的這些差異就很容易計算。依據一個單體可以推算出其他的單體。有了這樣的辦法,就可以進行上文提到的一致性的均衡,當然這種算法的時間過長,需要進行簡化。

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