كيف تضمن شركة BYD سلامة بطارية الليثيوم أيون الديناميكية؟

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - პორტატული ელექტროსადგურის მიმწოდებელი

في الأشهر الأخيرة، وقعت حوادث تتعلق بسلامة السيارات الجديدة ذات الطاقة الجديدة بشكل متكرر. وبحسب إحصائية غير مكتملة، فإن عدد حوادث الحريق في السيارات الكهربائية التي وقعت خلال شهرين من العام الجاري، هو إجمالي عدد حوادث الحريق في عام 2017 طوال عام 2017. ومن الجدير بالذكر أن العديد من هذه السيارات الكهربائية تعرضت لحادث حريق، حيث تعمل العديد منها ببطاريات ليثيوم أيون.

ومن الواضح أن موثوقية بطارية ليثيوم أيون الكهربائية مرتبطة بالسلامة الشخصية والممتلكات للمستهلك. إذًا، لماذا تُستهلك بطارية الليثيوم أيون في السيارات الكهربائية؟ ما هي الإجراءات التي تتخذها مجموعات البطاريات؟ إن الطاقة الحرارية الخارجة عن السيطرة هي السبب الحقيقي لبطارية الليثيوم أيون الديناميكية. بطارية الليثيوم أيون كبيرة الحجم، والسبب الأصلي هو الحرارة الخارجة عن السيطرة.

في الوقت الحاضر، لا يزال بناء المركبات الكهربائية البحتة ليس مثاليًا جدًا. يفضل المستهلكون السيارات الكهربائية النقية. ليس من السهل الوصول إلى عربة الوقود.

سواء كنت مستهلكًا أو منتجًا جديدًا للطاقة، فهناك متطلبات معينة لعمر البطارية. لذلك، هناك بطارية ليثيوم أيون ثلاثية اليوانات تتميز بخفة الوزن والطاقة العالية، وتستخدمها العديد من شركات السيارات ذات الطاقة الجديدة. ومع ذلك، فإن بطارية ليثيوم أيون ثلاثية الأبعاد لها عيب قاتل، حيث من السهل أن تسبب حادث حريق بعد اصطدام السيارة، والسبب الرئيسي هو ارتفاع درجة حرارة البطارية.

(بطارية أيون فوسفات الحديد الليثيوم المستخدمة مسبقًا ليس من السهل تشغيلها بعد الاصطدام، والوزن ثقيل قليلاً، والطاقة أصغر قليلاً، لذلك تم استبدالها تدريجيًا ببطارية أيون ثلاثية الأبعاد) في السيارة الكهربائية البحتة، يتكون نظام بطارية أيون الليثيوم من عدد كبير من خلايا بطارية أيون الليثيوم، ويتم تركيز كمية كبيرة من الحرارة في علبة بطارية صغيرة أثناء التشغيل. إذا لم يكن من الممكن توزيع السعرات الحرارية بسرعة بمرور الوقت، فلن يؤثر ذلك على عمر بطارية الليثيوم أيون الديناميكية فحسب، بل سيؤثر أيضًا على ظاهرة خروج الحرارة عن السيطرة، مما يتسبب في حوادث مثل انفجارات الحرائق. إذا كان هناك من حيث المبدأ أربع حالات لمبدأ الخروج عن السيطرة الحرارية، وهي: الإساءة الميكانيكية، والإساءة الكهربائية، وإساءة استخدام الحرارة، والدوائر القصيرة الداخلية.

تعني الإساءة الميكانيكية أنه عندما تتحطم السيارة، بسبب قوة خارجية، تتشوه خلية بطارية أيون الليثيوم، وحزمة البطارية، والنزوح النسبي للأجزاء المختلفة، مما يتسبب في تمزق غشاء البطارية ويحدث قصر الدائرة الداخلية، وتسرب إلكتروليت الوقود في النهاية يؤدي إلى نشوب حريق. في حالة الإساءة الميكانيكية، يكون الضرر الناتج عن الثقب أكثر خطورة، حيث قد يتسبب في إدخال الموصل في جسم البطارية، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي مستقيم بين القطب الموجب والسالب. ويحدث الاستغلال الكهربائي بسبب الاستخدام غير السليم للبطارية، ويحدث عدة أنواع من القصر الكهربائي الخارجي، والشحن الزائد، والتفريغ المفرط.

ومن بينها، نظرًا لأن التفريغ الانتقالي ضئيل، فإن ارتفاع شقوق النحاس الناتجة عن التفريغ المفرط سوف يقلل من سلامة البطارية، وبالتالي زيادة فرص الحصول على طاقة جديدة. الدائرة القصيرة الخارجية هي النتيجة في اثنين من موصلات الضغط التفاضلية في القلب الكهربائي. عندما يحدث ماس كهربائي خارجي، لا يمكن توزيع حرارة البطارية بشكل جيد، وسترتفع درجة حرارة البطارية، وتصبح حرارة الزناد المرتفعة خارجة عن السيطرة.

وأخيرا فإن الشحن الزائد هو نوع من أضرار إساءة استخدام الكهرباء. بسبب تضمين الليثيوم الزائد، تنمو بلورة فرع الليثيوم على سطح الأنود. ويؤدي الإفراط في إزالة التشابك من الليثيوم إلى انهيار بنية الكاثود بسبب الحرارة وإطلاق الأكسجين.

يؤدي إطلاق الأكسجين إلى تسريع تحليل الإلكتروليت، وهو عبارة عن كمية كبيرة من الغاز. بسبب الضغط الداخلي الجديد، يتم فتح صمام العادم، وتبدأ البطارية في العادم. بعد ملامسة المادة الفعالة في البطارية للهواء يحدث تفاعل دراماتيكي، مما يضع قدرًا كبيرًا من الحرارة، مما يتسبب في احتراق حزمة البطارية بالنار.

التالي هو إساءة الاستخدام الساخنة، وهذا يشير إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية في البطارية، والتي هي قليلة جدا مستقلة، وغالبا من خلال إساءة الاستخدام الميكانيكية وإساءة الاستخدام الكهربائية، وهي حالة في التحفيز المستقيم النهائي. تعتبر إساءة الاستخدام الساخنة مرتفعة بشكل عام بالنسبة لدرجات الحرارة المحيطة الخارجية، أو يحدث ماس كهربائي بسبب توليد حرارة عالية بسبب أنظمة التحكم في درجة الحرارة، مما يتسبب في خروج الحرارة عن السيطرة. من خلال البروتوكول، الاصطدام، الضرر، الهيكل، أداء البطارية، الهيكل، الأداء أو نظام إدارة الحرارة الأخرى، فشل نظام تكييف الهواء يمكن أن يؤدي إلى إساءة استخدام الحرارة.

وأخيرا، هناك نقص داخلي. يحدث هذا الوضع بسبب القلم الموجب والسالب للبطارية، وعادة ما يكون سببه سوء الاستخدام الميكانيكي والحراري. يحدث ماس كهربائي داخلي بسبب نفس المركب، مثل الشحن المفرط لبطاريات أيونات الليثيوم.

يمكن أن يؤدي تراكم الشجيرات إلى ثقب غشاء البطارية، وبالتالي حدوث ماس كهربائي داخلي أو تصادم، بعد تلف الثقب، مما يؤدي إلى الاتصال الإيجابي والسلبي. يمكن ملاحظة أنه في حادث الحريق في المركبات الكهربائية البحتة، فإنه عادة ما يكون ناجمًا عن المواقف الأربعة المذكورة أعلاه، والحوادث الخارجية هي عامل مستهدف. وهذا أيضًا هو السبب في أن مصنع حزمة البطارية قد يتسبب في وقوع حادث حريق عند مستوى تنبيه أو أعلى، الأمر الذي لن يتطلب فقط توخي الحذر الشديد في معالجة البطارية، بل سيتطلب أيضًا إجراء سلسلة من تجارب الاختبار.

ومن بينها، تستحق شركة BYD الثناء في هذا الصدد. لقد ضمنت شركة BYD سلامة البطارية في R <000000> D، من أجل حماية البطارية، تم تجنب المخاطر إلى حد ما أثناء البحث والتطوير. البطارية المستخدمة في سيارات الركاب BYD هي في الأساس بطارية ليثيوم أيون ثلاثية الأبعاد، والمعروفة أيضًا باسم بطارية ليثيوم أيون ثلاثية الأبعاد، والتي تشير إلى مادة القطب الموجب باستخدام أكسانات النيكل والكوبالت أو أكسيد النيكل والكوبالت الليثيوم.

بطارية ليثيوم أيون للمواد الإيجابية الثلاثية. المادة القطبية الموجبة التي تستخدمها بطارية الليثيوم أيون الثلاثية من BYD هي ليثيوم نيكل كوبالت أكسجين ميلات، وهي نفس بطارية أيون الليثيوم كوبالت ألومينات، في حين أن كثافة الطاقة أعلى، تضمن بطارية متوازنة واستقرار، لذلك سوف تصبح المفضلة في بطارية الليثيوم أيون للسيارات الكهربائية الحالية من الدرجة الاستهلاكية. ومع ذلك، فإن الاستقرار الحراري لحمض النيكل والكوبالت والمنجنيز الليثيوم أفضل من النيكل والكوبالت والألومينات، ونسبة محتوى النيكل صغيرة، ومن الأفضل تحقيق التوازن بين الحياة والسلامة مع زيادة كثافة الطاقة.

لذلك، فهي أكثر أمانًا كبطارية ليثيوم أيون طاقة. ثانيًا، تنقسم بطارية أيون الليثيوم إلى فئتين رئيسيتين من الغلاف الصلب والحقيبة الناعمة وفقًا للخلية الكهربائية، وتكون مادة الغلاف الصلب مرغوبة في الغلاف الفولاذي والغلاف الألومنيوم، وتكون الحقيبة الناعمة عبارة عن مادة فيلمية مركبة من الألومنيوم والبلاستيك. ومن بينها، يتم تقسيم القشرة الصلبة إلى نوع القشرة الأسطوانية والمربعة وفقًا لترتيب الأقطاب الموجبة والسالبة في داخلها.

ببساطة، مجموعات البطاريات الأكثر شيوعًا هي ثلاثة أنواع، أسطوانية، ونوع الغلاف المربع، ونوع الحقيبة الناعمة. تستخدم BYD عبوات غلاف من الألومنيوم المربع، والتي يمكن أن تجعل المادة الداخلية للبطارية أكثر إحكامًا، بالإضافة إلى قيود غلاف الألومنيوم، ليس من السهل توسيعها، وبالتالي فهي آمنة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تجهيز حزمة القشرة المربعة بانفجار، وإذا كان هناك فقدان للحرارة، يتم إطلاق الهواء المتوسع من الاتجاه الثابت للهيبة، وليس من السهل التأثير على خلايا البطارية الأخرى.

وبسبب استخدام الحزمة المربعة، تكون فجوة الخلية صغيرة للغاية، ويكون غلاف الألومنيوم ذو كثافة صغيرة، ووزن الضوء خفيف، ويمكن أن تكون كثافة طاقة البطارية في الحزمة المربعة أعلى. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن نظام إدارة البطارية من BYD يراقب حالة البطارية في الوقت الفعلي، عندما تكون درجة حرارة حزمة البطارية غير طبيعية، أو تبديد الحرارة أو التسخين من خلال نظام تكييف الهواء، مما يضمن سلامة البطارية وعمرها. وعلى نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة للبطارية الليثيوم أيون المستندة إلى الطاقة، تضيف حزمة بطارية الليثيوم أيون الطاقة وظيفة تسخين البطارية وتبريدها، وتحسن في الوقت نفسه وظيفة العزل الحراري الجديدة، بحيث تعمل البطارية في نطاق درجة حرارة مناسب، وتطيل عمر البطارية.

من الأفضل إجراء تجارب اختبار صارمة لضمان إمكانية رؤية سلامة البطارية من خلال ما سبق، وقد ضمنت بطاريات BYD سلامة البطاريات في إنتاج R <000000> D بشكل كبير. بالطبع، من أجل اختبار سلامة البطارية بشكل أفضل، أجرت BYD أيضًا سلسلة من تجارب الاختبار القاسية أثناء R <000000> D للبطارية، وكان المشروع التجريبي مرغوبًا فيه لمحاكاة الموقف الذي قد يلتقي فيه المستهلكون في الاستخدام اليومي للمستهلكين. الشحن، ماس كهربائي، الضغط، الوخز بالإبر، النار، وما إلى ذلك.

يعد اختبار التجاوز مهمًا لمحاكاة عملية الشحن اليومية لبطاريات أيون الليثيوم للتحقق من موثوقية البطارية وسلامتها. من الضروري شحن التيار المحدد بواسطة البطارية، حتى تصل مجموعة البطارية أو بطارية المونومر إلى الجهد المحدد حتى يتم شحن وحدة البطارية بالكامل. ثم قف وراقب البطارية وفقًا للوقت.

محاكاة التجربة هي فشل ماس كهربائي في البطارية. في تجارب الدائرة القصيرة، سوف تمر بطارية أيون الليثيوم الداخلية عبر تيار دائرة قصيرة للغاية، وعادة ما يتم توليد البطارية، وانتفاخ، وظهور صمام الأمان، وما إلى ذلك، وفي الحالات القصوى سوف تشتعل، ويظهر دخان قوي، وحتى انفجار، وما إلى ذلك.

من الضروري تنفيذ البيئة المحددة (درجة الحرارة العادية أو درجة الحرارة العالية)، ووضع البطارية المستخدمة في صندوق مقاوم للانفجار المطابق، ويتم إجراء الكشف عن محاكاة الدائرة القصيرة الخارجية للعينة المأخوذة مع العينة المأخوذة لإكمال المحاكاة. كشف ماس كهربائي خارجي للبطارية. الهدف من هذه التجربة هو تحسين أو تطوير التكنولوجيا وموثوقية البطارية الجديدة وسلامتها.

اختبار البثق لمحاكاة الحوادث، عندما يتشوه جسم السيارة بشدة، يتم ضغط البطارية عند بثق البطارية، وتتلف البطارية بسبب تشوه البثق، أو تسبب مخاطر خفية مثل الحريق والانفجار. يجب وضع بطارية المونومر أو وحدة البطارية المستخدمة في التجربة في جهاز التشغيل، وتكون لوحة البثق شبه الأسطوانية المحددة بنصف القطر عمودية على سرعة الضغط (51) مم / ثانية في اتجاه لوحة القطب البطارية.

تصل الدرجة إلى جهد 0 فولت؟. ولاحظ لمدة ساعة أن الاختبار يتطلب أن البطارية لا تتحمل النار، ولا تنفجر. كما تضمنت التجربة محاكاة وقوع حادث عند استخدام السيارة، حيث تم ثقب البطارية بجسم حاد، ومن خلال الوسائل التقنية تم منع دخول جسم غريب، وقصر الدائرة الداخلية، مما تسبب في مخاطر خفية كالحريق والانفجار.

تم إجراء التجربة عند درجة حرارة محيطة 20 درجة مئوية × 5 درجة مئوية، وتم وضع الخلايا المستخدمة في الكشف على معدات الاختبار، وتم ثقب أكبر سطح للبطارية بحجم محدد مسبقًا من إبرة الفولاذ غير المزهرية. الموضع المركزي، يتطلب الاختبار أن البطارية لا تتحمل النار، ولا تنفجر. بعد محاكاة اختبار الحريق لحزمة البطارية أو يتم تثبيت النظام على السيارة الكهربائية، ارتفعت السيارة الكهربائية فجأة عندما تكون السيارة الكهربائية على درجة حرارة عالية أو على لهب.

أثناء الاختبار، قم بمراقبة مجموعة البطارية أو النظام في فترة زمنية قصيرة، نظرًا للظروف المختلفة التي ترتفع فيها درجة الحرارة فجأة. في التجربة، يتم وضع وحدة بطارية أيون الليثيوم المستخدمة في معدات الاختبار في معدات اختبار محددة مسبقًا أو حقل، وستستمر درجة حرارة الإنفاق في الاحتراق، ولا يتطلب الاختبار أي انفجار أو حريق أو احتراق، ولا تبقى أي شتلات حريق. بالإضافة إلى ذلك، قامت BYD بإجراء اختبارات التحمل في درجات الحرارة المنخفضة، ودرجات الحرارة العالية، والنقع في المياه المالحة، والسقوط، والكشف عن الاهتزاز.

من خلال مقارنة بطارية Adudi وعملية الاختبار، من المعروف أن بطارية ليثيوم أيون BYD Power موثوقة من حيث الموثوقية وجودة المنتج. بطارية سيارة BYD الكهربائية النقية آمنة، وعمرها طويل بما يكفي، وهذا ما يقلق المستهلكين. بعد التأكد من سلامة البطارية، يُولى اهتمام أكبر لمدى قدرة تحملها، فما مدى قدرتها على قطع مسافات طويلة؟ اخترنا هنا سيارات BYD الكهربائية النقية المألوفة لدى المستهلكين، لنلقِ نظرة على مدى قدرتها على قطع مسافات طويلة. حققت سيارة Yuan EV360، وهي سيارة SUV رائدة على مستوى 100 ألف سيارة، مبيعات بلغت 5008 وحدة في سبتمبر/أيلول من هذا العام.

يكفي أن نرى أن هذه السيارة محبوبة من قبل المستهلكين. تتمتع هذه السيارة ببطارية أيونية ثلاثية الأبعاد الأحدث من BYD. تبلغ سعة حزمة البطارية 43.

2 كيلو وات/ساعة، وكثافة الطاقة 146.27 واط/كجم. تبلغ مدة البطارية المتكاملة 305 كيلومترًا، وفي سرعة 60 كم / ساعة، يمكن أن يصل المدى أيضًا إلى 360 كيلومترًا.

تعتبر سيارة BYD E5 السيارة الكهربائية الأكثر شهرة لدى المستهلكين، حيث بلغت مبيعاتها 4052 سيارة في سبتمبر، وهذه السيارة مجهزة أيضًا ببطارية ليثيوم أيون ثلاثية الأبعاد. تبلغ سعة حزمة البطارية 60.48 كيلو وات / ساعة، وعمر البطارية الشامل 400 مليون.

تعتبر سيارة BYD Qin Proev بمثابة سيارة جديدة تم إدراجها مؤخرًا، وتبلغ سعة البطارية 56.4 كيلووات ساعة، وتصل عمر البطارية المدمجة فيها إلى 420 مليون. ومن خلال هذه النماذج الأكثر مبيعاً، يتبين أن BYD تقوم بتركيب بطارية ليثيوم أيون عالية الطاقة من حيث عمر البطارية لتلبية احتياجات المستهلكين.

تعليق المحرر: تسعى العديد من شركات البطاريات وشركات السيارات إلى تحقيق كثافة طاقة أعلى للحصول على المزيد من الدعم، ولكنها تتجاهل أهم سمات الأمان الأساسية لبطاريات الليثيوم أيون الديناميكية، كما أن الحوادث المتكررة الأخيرة ستؤثر أيضًا على طاقة بطاريات الليثيوم أيون. يأخذ أمان البطارية مرة واحدة في مجال الرؤية. باعتبارها أقدم شركة في الصين، حافظت شركة BYD دائمًا على مستوى عالٍ من الأمان أثناء تطوير بطارية الليثيوم أيون الديناميكية.

ونستطيع أيضًا أن نرى كل التحقيقات القاسية في BYD في عملية معالجة البطارية، والتي تضع دائمًا سلامة المستهلكين في المقام الأول. لذلك، فإن معالجة BYD جديرة بالثقة.