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哪些因素會觸發(fā)電池的熱失控?如何避免這一情況出現(xiàn)?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年11月21日  

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(nèi)短路、碰撞等是引發(fā)動力電池熱失控的幾個關(guān)鍵因素。


(1)過熱觸發(fā)熱失控


導致動力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(fā)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,來定義不同的安全等級,從而進行分級報警。


(2)過充電觸發(fā)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(fā)的熱失控,具體則是電池管理系統(tǒng)本身對過充電的電路安全功能缺失,導致電池的BMS已經(jīng)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(jiān)控每一節(jié)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(fā)生。這需要進行整個電池組的均衡,來保持電池組一致性。


比如采用先并后串這一最常見電池組組合方法的串聯(lián)的電池組,在解決單體一致性問題后,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,同時也能防止過充。


為了實現(xiàn)一致性,必須有一種方法對各個單體進行容量估計。歐陽明高建議,可以根據(jù)充電曲線的相似性來進行全體電池組狀態(tài)的估計。


也即是說,只要知道了其中一個單體電池的充電曲線,其他的曲線應該跟它是相似的。經(jīng)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。根據(jù)一個單體可以推算出其他的單體。有了這樣的方法,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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