作品出处:奇瑞新能源汽车股份有限公司1小序本文通过对目前市道上众数行使的大容量的动力电池及对应的模组正在热失控中特征参数的转折解析,以渴望正在动力电池组设
本文通过对目前市道上众数行使的大容量的动力电池及对应的模组正在热失控中特征参数的转折解析,以渴望正在动力电池组策画和分娩中选用相应的防护步调时起到参考用意。
(b)正在电芯外貌诈骗导热胶固定众个温度搜聚点;(c)诈骗ARC举办实践:以0.05℃/ min,加热至55℃后,再以0.05℃/min加热,每升高5℃,等候30~60min,若检测到电池温升速度为0.02℃/min,则电芯自生热动手。
(a)将测试模组以0.33C恒流充电至100%SOC状况,常温静置≥ 6小时;(b)诈骗300W的加热膜给触发电芯举办加热;(c)纪录模组电压及温度转折。
本文抉择一款三元软包电芯举办单体的热失控实践,以评估单体电芯热失控时温度及电压等特征参数的演变秩序。
图1(a)中为触发电芯的简单图,此中正在电芯的外貌共计安插了7温度传感器,划分为电芯的正负极极耳处(T1 /T5 )、电芯大面中轴 线 )和电芯侧面核心处 (T6 /T7).
图1(a)为触发电芯的温度和电压随年华的转折,图1(b)为电芯大面T3的温升速度。连系实践结果来看,正在温度小于55℃边界内电芯的温度跟着加热的举办逐步升高,正在加热-等候-搜求历程中当温度凌驾80℃时电芯显示了自生热局面。
随后当温度大于150℃时,电池的温升速度已抵达1℃/min。当电池温度抵达200℃时,温升速度已高达1℃/S,并还正在连续上升,最终温度产生突升且电压倏得降落至0V,电芯热失控产生。
从纪录的数据来看,电芯热失控时最高温度抵达725℃,开释的能量相对来说不高,电芯的残渣也保存相对完好,总体质料失掉约30%。从热失控机理来说,电芯首要是因为外因或内因导致电芯内部产热并逐步正在内部累积,进而诱发了一系列的副反映,而这些副反映会进一步导致锂离子电池内部的热量累积,压力增大,最终导致锂离子电池起火爆炸,造成告急的热安宁题目。
本文通过300W加热膜触发模组最外侧单颗电芯,以便酌量当单体或少量电池热失控触发后能量向外界延伸的环境,以及其带来的次生安宁题目。另外,温度传感器的安插如图2(a)所示,每2P1S模块中两颗电芯之间的核心处安插一个温感,共计6个温感(TS1~TS6),T加热膜为加热膜的温度,NTC1和NTC2为模组自带的温感,其通过BMS举办搜聚。
从图2(b)所示的温度转折趋向能够旁观到,触发电芯正在200℃支配时温度发扬出快速上升的趋向。
另外,测试时旁观到模组外部铝壳体显示膨胀,并从端板处开释大批的烟雾,并正在3S后端板处显示约45o倾向的喷射火焰。从热延伸的环境来说,从TS1到TS6年华间隔划分为61S、36S、18S、25S、42S,每延伸至一串电芯,则模组间歇性地向外界开释能量。从模组自带的NTC2(搜聚第2串)温度上升趋向来看,其温度抵达200℃。的年华点略晚于触发发电芯约25S,且温度上升相对平缓,也许是因为向外界散热变成的。
其余,从失控模组的残渣来看,除部门塑料件熔融外,满堂金属框架维系完好状况。从模组内部电芯热延伸的环境来说,能够正在模组的第2串和3串、4串和5串添加必定厚度的气凝胶,能够有助于延缓热量的通报。
能够按照模组热失控时热量的喷射倾向及温度环境,正在电池包上壳体内外貌能够相宜喷涂必定厚度的隔热资料,当然该涂层不易过厚,不然倒霉于电池包平常环境下的散热。
动力电池的热安宁本能提拔,需从电芯的热安宁性、热延伸通报的倾向、模组热失控的能量开释等众维度的解析,才华够有用地辅导体系的热扩散防护策画及热预警计谋的同意。
本文通过电芯和模组的层级的实践,解析了电芯和模组热失控及热扩散的产生及演变秩序,便于后期体系层级的热防护策画。
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