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發(fā)布時(shí)間:2024-09-20 14:09:29瀏覽量:186次
電芯熱失控時(shí)釋放的熱量具體數(shù)值取決于電芯的類型、設(shè)計(jì)、材料以及熱失控的觸發(fā)條件。以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM111)正極材料的電芯為例,其充放電窗口通常在3.0V~4.2V之間。在熱失控過(guò)程中,電芯的溫度會(huì)迅速升高,當(dāng)SOC(荷電狀態(tài))達(dá)到一定程度時(shí),電芯的溫升速率和熱量釋放會(huì)顯著增加。有研究表明,在滿充條件下,電芯熱失控過(guò)程釋放的熱量可達(dá)數(shù)百千焦,具體數(shù)值如314.3千焦,這足以對(duì)周圍環(huán)境和設(shè)備造成嚴(yán)重的熱損害。
針對(duì)電芯熱失控的嚴(yán)重性,必須從多個(gè)方面采取措施進(jìn)行防范:
1. 優(yōu)化電池設(shè)計(jì):通過(guò)改進(jìn)電芯的材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝,提高電池的熱穩(wěn)定性和安全性。例如,采用高穩(wěn)定性正極材料、增強(qiáng)隔膜的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)化電解液配方等。
2. 加強(qiáng)檢測(cè),符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),電池?zé)崾Э乜蓮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行測(cè)試:
①嚴(yán)格執(zhí)行過(guò)充、過(guò)熱、短路等異常條件測(cè)試:可通過(guò)鋰電池?zé)崾Э販y(cè)試設(shè)備模擬電池在充電過(guò)程中電壓或電流超過(guò)正常范圍的情況,通過(guò)外部加熱裝置使電池達(dá)到或超過(guò)其正常工作溫度的上限,以及使用特定設(shè)備在電池正負(fù)極之間形成短路等,全面評(píng)估電池在異常條件下的熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
②實(shí)施針刺、擠壓等物理?yè)p傷測(cè)試:使用尖銳物體刺穿電池外殼或使用壓力裝置對(duì)電池施加壓力,模擬電池在受到物理?yè)p傷時(shí)的反應(yīng),評(píng)估電池在極端條件下的安全性。此測(cè)試需要專業(yè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試,比如江蘇費(fèi)爾曼研發(fā)的電芯測(cè)試壓力容器裝置。
③強(qiáng)化熱釋放速率、煙霧密度等關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測(cè):在模組層級(jí)測(cè)試中,重點(diǎn)關(guān)注熱釋放速率、煙霧密度、H2含量、總碳?xì)浜康汝P(guān)鍵參數(shù)的變化情況,以評(píng)估熱失控的蔓延程度和潛在危害。江蘇費(fèi)爾曼研發(fā)生產(chǎn)了全套的鋰電池?zé)崾Э販y(cè)試設(shè)備,歡迎您的咨詢。
3. 完善電池管理系統(tǒng)(BMS):BMS通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的溫度、電壓、電流等參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理異常情況,如啟動(dòng)散熱控制策略、降低充放電功率、停止充放電等,以避免電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生。
4. 設(shè)置安全防護(hù)裝置:在電池系統(tǒng)中設(shè)置安全防護(hù)裝置,如防爆閥、熱斷路器等,以在熱失控發(fā)生時(shí)及時(shí)切斷能量源,控制熱量釋放,防止火勢(shì)蔓延。
綜上所述,電芯熱失控是一個(gè)復(fù)雜且危險(xiǎn)的過(guò)程,其熱量釋放量巨大,可能引發(fā)嚴(yán)重的后果。因此,必須從電池設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、使用和維護(hù)等多個(gè)方面入手,采取綜合措施來(lái)防范和應(yīng)對(duì)電芯熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。只有這樣,才能確保電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。