Elektrikli avtomobil akkumulyatorunun niyə partladığını izah edin

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา

Yeni enerji vasitə gücü litium batareya təhlükəsizliyi yaxınlarda elektrik avtomobil qəza çox narahat, belə ki, bu gün, elektrik nəqliyyat vasitələrinin təhlükəsizliyinə diqqət. Mən sizə dörd aspekti, ilk növbədə, elektrik avtomobil qəzası statistikasını təqdim etmək istəyirəm. Bu, son illərdən bəri xarici elektrik avtomobillərinin öz-özünə alışmasının səbəblərinin xülasəsidir və qəzaya uğraması vacibdir.

Əslində, yanacaqla işləyən avtomobillər də toqquşmadan sonra yanacaq, bu da daxili statistikanın yanğınıdır. Ölkədə belə bir neçə xüsusiyyət var: birincisi, üç yuan batareyadır və litium dəmir fosfat da, üçlü batareyanın yarısından çox olması vacibdir. İkincisi, silindrik batareya əsasən, bu, daha vacib növlərdən biridir, çünki polad qabıqdır, həcmi sıxdır, buna görə də termal nəzarətdən çıxdıqdan sonra partlayacaq, digər batareyaları alovlandıracaq.

Üçüncüsü, yanğının doldurulması hadisəsinin qəzası nisbətən böyükdür. Ümumiyyətlə, müəyyən bir dərinliyə boşaldıqdan sonra batareya isti deyilsə, istilik ümumiyyətlə tam şəkildə idarə olunur, buna görə şarj edərkən səbəb olmaq asandır, çünki batareya və doldurma sistemi bir-birinə bağlıdır və istilik nəzarətdən kənardadır.

Həm də model baxımından, yeni və köhnə modellərin sahib olduğu akkumulyator sistemi çox yüksək deyil, çünki qəzanın əhəmiyyəti ilk bir neçə ildə baş verən qəza, sistemə ümumi baxışın çox yüksək deyil, enerji batareyalarından çox yüksək olmadığını düşünürük. Bu qəzaların əsas səbəbinin batareya termostatı olduğu söylənməlidir, batareyaların nəzarətindən çıxan istilik nədir? Batareyanın temperaturu bir basaraq batareyaya çatırsa, zəncirin mənfi reaksiyası, reaksiya reaksiyası olacaq, buna görə də temperatur sürətlə yüksəlir, ən yüksək sürət saniyədə temperatur artımına çata bilər, buna görə də onun sürəti çox sürətlidir. Nəzarətdən çıxan istilik səbəbi nədir? Birincisi, batareyanın həddindən artıq istiləşməsidir.

Sadəcə dedilər ki, batareya istidir və isti olacaq. Həddindən artıq istiləşmənin müxtəlif səbəbləri var. Ola bilər ki, batareya paketinin özü qeyri-bərabərdir, yerli temperatur, həddindən artıq yükləmə, kənarda Bunun səbəbi elektrik, daxili qısaqapanma və s.

ekzoterm olacaq, eləcə də mexaniki səbəblər, daha çox su, yaxşı deyil, toqquşma və s. Gəlin bu qəzaların əsas səbəblərinə nəzər salaq, bunun məhsulun keyfiyyət problemi olduğunu düşünürük. Məhsulun keyfiyyəti məsələləri müvafiq texniki standartlara və normalara ciddi riayət edilmədən dizaynda, istehsalda, yoxlamada məhsula aiddir.

Üç kateqoriyanın üç növü var, birincisi, batareya məhsulunun yoxlanılması; ikincisi, nəqliyyat vasitəsinin istifadəsi zamanı etibarlılığın dəyişməsi; üçüncüsü, şarj təhlükəsizliyi idarəetmə texnologiyasında problemlər var. Gəlin bu aspektləri təhlil edək. Birincisi, batareya məhsulunun testi qeyri-kafidir.

Subsidiyaların siyasət dövrü bir il olduğundan, məhsulun inkişaf dövrü ilə çox uyğun gəlmir. Məsələn, kimyəvi materiallar sistemimizin təkmilləşdirilməsi ümumiyyətlə bir ildən çoxdur, lakin şirkət subsidiya xəbərdarlığına əməl etdiyinə görə, kor-koranə spesifik enerjidən yüksək enerji tələb edir, sınaq yoxlama müddətini qısaldır. Bəzən inkişaf dövrünü qısaltmaq üçün tez-tez fiziki təkmilləşdirmə üsuluna üstünlük verilir, məsələn, batareyanın aktiv materialının qalınlaşdırılması, nazik diafraqma, belə ki, batareya artır, lakin təhlükəsizlik performansı azalır.

İkincisi, elektrik akkumulyatorunun sınağı vasitələrinin mükəmməl olmaması və real avtomobilin istifadə şərtlərini əks etdirə bilməz. Şirkətin böyük bir hissəsi şirkətin daxili batareya təhlükəsizliyi testi standartını yaratmır, bəzi şirkətlərin batareyanın təhlükəsizliyini yoxlamaq qabiliyyəti yoxdur, istehsal keyfiyyəti qeyri-bərabərdir. Üçüncü səbəb yalnız indi, köhnəlmədən istifadə zamanı etibarlılıq azalır.

Məsələn, tam həyat dövründə su izolyasiya effekti zəifdir. Ümumiyyətlə, akkumulyatorumuzun möhürü IP67 standartından keçməlidir, lakin avtomobil istifadə edildikdən sonra möhür xarab olacaq, nəticədə suda su yaranacaq, asanlıqla qısaqapanacaq. Həmçinin, batareyanın lazer qaynağı kimi, qaynaq nöqtəsinin daxili hissəsi boşluqlara meyllidir, bu da yeni empedansa səbəb olacaq, bu da öz növbəsində yüksək temperatur nöqtələrinə gətirib çıxarır və termal nəzarətdən çıxır.

Batareya sisteminin və şarj cihazının yüksək gərginlikli elektrik cihazlarının köhnəlməsi də var. Məsələn, şarj etdiyimiz kontaktor tez-tez açılır, bəzən qövs olur, bunun nəticəsində yüksək temperatur və kontaktor səthinin yanması və ya yapışması, qısaqapanma, qızdırma, istilik itkisinin səbəbləri bunlardır. Dördüncü səbəb şarj etməkdir, şarj zamanı məlumat rabitəsi standartlaşdırılmır və BMS istehsalçıları və şarj cihazlarının istehsalçısı yeni elan edilmiş milli standartların ciddi şəkildə tətbiqinə malik deyil.

Doldurmanın funksional təhlükəsizliyi, akkumulyator idarəetmə sistemimizə görə, doldurulma çox yaxşı işə salınma funksiyasıdır və batareya idarəetmə sistemi tərəfindən idarə edildikdə, biz hazırda funksional təhlükəsizlik normalarına ciddi əməl etmirik, ISO26262-dir. Yükləmə təhlükəsizliyi üçün müvafiq standartlar ciddi şəkildə tətbiq edilmir. Məsələn, doldurma rölemiz diaqnostik funksiyalara malik olmalıdır, lakin xərclərə qənaət etmək üçün bəziləri.

Batareyanın idarəetmə sistemi və doldurma yığını Heç bir avadanlıqla təchiz edilmiş izolyasiya aşkarlama cihazı yoxdur və nəqliyyat vasitəsi və doldurma yığını tərəfindən yaradılan doldurma dövrəsi standart tələblərin izolyasiya gərginliyinə, qalxma məsafəsinə, həddindən artıq yüklənməyə, İP səviyyəsinə, daxiletmə gücünə, kilidə, temperaturun yüksəlməsinə, ildırım vurmasına cavab vermir. Bütün göstəricilər BMS-nin ciddi tələblərə cavab verməməsini tələb edir. Niyə keyfiyyət problemidir? Yəni biz dizayn, istehsal, istifadə və bütün aspektləri yoxlayırıq, standartlar və normalar arasında ciddi uyğunluq yoxdur. Təbii ki, bizim təhlükəsizlik illik yoxlamamız kimi bəzi çatışmazlıqlar var, amma bu bir şirkət deyil.

Bu hökumətdir. Ediləcək işlər. Enerjidən yüksək batareya daha ciddi təhlükəsizlik texnologiyası problemi ilə üzləşir, ona görə də aşağıda bu problem haqqında danışacağam.

Enerji inkişafı daha mənim ölkə yeni enerji vasitə güc litium batareya trend görə, biz tezliklə 300 Watt / kq irəli hərəkət edəcək, tezliklə bu məhsullar sözdə yüksək nikel üçlü 811 batareya olan bazara daxil olacaq. Tezliklə bazara girəcək, bu yüksək spesifik enerji batareyaları enerji batareyalarından nisbətən aşağı olan bu batareyaların üzləşdiyi təhlükəsizlik texnologiyasından daha yüksək olacaq. Bu baxımdan, Biz Tsinghua Universiteti batareya təhlükəsizliyi laboratoriyalarının əsas tədqiqatları və texnologiyasının inkişafı üzrə ixtisaslaşmışdır.

Burada siz arayışınız üçün R <000000> D nəticələrini qısaca təqdim edəcəksiniz. Hazırda Tsinghua Universitetinin Batareya Təhlükəsizliyi Laboratoriyası BMW, Mercedes, Nissan da daxil olmaqla yerli və xarici şirkətlər və tədqiqat institutları ilə geniş əməkdaşlıq edir. Tədqiqatın diqqəti istilik, elektrik enerjisi və maşın daxil olmaqla, istilik səbəbi ilə nəzarətdən çıxan üç aspektdir.

İkincisi, maddi dizayn səviyyəsində qoruyucu olan termal nəzarətdən kənar mexanizm nədir. Üçüncüsü istilik yayılmasıdır, hüceyrə batareyası istilik itkisini dayandırmayandan sonra, ikinci dərəcəli qoruyucu vasitə var, yəni yayılma qəzaların qarşısını ala bildiyi müddətcə sistem səviyyəsində termal nəzarətdən kənar yayılmasıdır. Bizdə təkcə materialın özü deyil, həm də sistem səviyyəsindən yüksək enerjiyə malik batareyanın termal nəzarəti yoxdur.

Birincisi, termal nəzarətdən kənar mexanizm və yatırılmasıdır. Biz iki eksperimental vasitədən həyata keçirdik, biri materialın istilik sabitliyini araşdırmaq üçün diferensial skan edən kalorimetr, biri batareyanın monomer istilik itkisini ölçmək üçün sürətləndirici termometrdir. Yüksək nisbətli enerji batareyasının bir neçə xüsusiyyəti termal nəzarətdən çıxdı.

Ümumiyyətlə, batareyanın temperaturu müəyyən dərəcədə yüksəldikdə, batareya özü istehsal olunacaq. Biz bu temperaturu T1 adlandırırıq və istilik əmələ gəlməsi müəyyən dərəcədə baş verir ki, onu yatıra bilmir, T2 adlanan termal nəzarətdən kənar tetikleyici, son temperatur TH ən yüksək nöqtəsinə yüksəlir. Termostat mexanizmi aydın deyil, T2-dən T3-də baş verən vacib bir şeydir.

Bunun ümumiyyətlə qısa qapanma ilə bağlı olduğu düşünülür, bu adi batareyalar üçün doğrudur, lakin biz bunun tamamilə tədqiqatda olmadığını gördük. Nəzarətdən kənar isti olan daxili qısaqapanma olmadığını gördük. Bunun səbəbi, yüksək xüsusi enerji batareyasının yüksək temperatura davamlı yüksək temperaturlu roman diafraqmasının dəyişməməsi və elektrolit əsasən tamamilə buxarlanır, lakin 230-250 dərəcə, müsbət elektrod materialında oksigen və mənfi elektrod reaktiv faza dəyişikliyi görünür.

Bundan əlavə, müxtəlif nikel tərkibli üçölçülü litium-ion batareyanın fərqlərinə nəzər salaq. 811 batareyası hazırda 622 və ya 532-dən çoxdur və 811-in ekzotermik zirvələri bundan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir, bu da 811-in istilik sabitliyinin zəif olduğunu göstərir. Təhlildən sonra əldə etdiyimiz ilkin nəticə budur ki, yüksək nikel müsbət elektrod bütün batareyanın təhlükəsizliyinə böyük təsir göstərir və silisium kömürünün mənfi elektrodu böyük deyil, lakin dövrünün zəifləməsindən sonra təsir nisbətən böyükdür.

Materialın örtülməsi kimi bir sıra təkmilləşdirmə yolları da var və biz yeni bir üsul tapdıq ki, bu da polikristalın müsbət materialını monokristal hissəcikləri ilə əvəz etməkdir. Batareyanın istilik sabitliyi çox yaxşı inkişaf, müvafiq təhlükəsizlik yaxşı inkişaf var. İkincisi odur ki, istilik yayılması, əsl qəza istilik yayılmasından qaynaqlanır, yəni bir batareya monomeri tamamilə nəzarətdən çıxdıqdan sonra bütün batareya paketləri yayılır və yanğın baş verəcəkdir.

Testimizə və istilik nəzarətdən kənar yayılmasının simulyasiyasına əsasən, istilik izolyasiya edən materialların aparıcı istilik ötürülməsi yoluna əlavə edilməsi üçün izolyasiya üsulu nəzərdə tutulmuşdur. Eksperimental kəşf həqiqətən ayrılan istilik itkisinin yayılmasının təsirinə nail oldu. Bu cür firewall texnologiyası ölkəmin beynəlxalq elektrik avtomobillərində yayılmış qaydalarda qəbul edilmişdir.

Üçüncü aspektdə, istilik itkisinin və batareyanın idarə edilməsinin səbəbidir. Birinci stimul daxili qısaqapanmadır və batareyanın və qəza batareyasının təhlili nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, batareya istehsal edilərkən vahid dirək və bükülmüş sahənin qopması bir müddət sonra baş verəcəkdir, bu da litium nəzarətinə meyllidir, istilik itkisi ilə nəticələnir. Bundan əlavə, istehsal prosesindəki çirklər də daxili qısaqapanmalara səbəb olur, buna batareya xərçəngi deyirik, çünki nə vaxt induksiya olduğunu bilmirəm və bəzən uzun müddət sonra qısaqapanma olur.

Bu məqsədlə, biz batareyada qısaqapanmanın alternativ eksperimental metodunu icad etdik və müəyyən bir batareyaya yaddaş ərintilərinin implantasiyası ilə gözlənilən daxili qısaqapanmalara nail olduq. Tədqiq etdikdən sonra daxili qısaqapanma dörd kateqoriyaya bölünür, bunlardan alüminium konsentrasiyası maye və mənfi elektrod ən təhlükəli daxili qısaqapanmadır. Həm də əvvəlcədən döyüşmək lazımdır və biz bir sıra araşdırmalar apardıq və daxili qısaqapanmaların üç mərhələli təkamül prosesini əldə etdik.

Birinci mərhələdə yalnız gərginlik azalır, temperaturun yüksəlməsi yoxdur; ikinci mərhələdə temperaturun yüksəlməsi, üçüncü mərhələdə isə temperaturun kəskin yüksəlməsi müşahidə olunur ki, bu da istilik nəzarətindən kənardır. Bu təkamül prosesinə uyğun olaraq, ilk iki mərhələdə daxili qısaqapanmanı ayırmağa çalışırıq və əvvəlcədən termal nəzarətdən çıxan daxili qısaqapanma xəbərdarlığını işə salmaq mümkün olacaq. Bu texnologiya Ningde Times ilə əməkdaşlıq edib.

İkinci aspekt şarjdır, biz test təhlili vasitəsilə transfeksiya və nəzarətdən kənar mexanizmləri aydın şəkildə ortaya qoyduq. Bu əsasda, termoelektrik bağlama modeli vasitəsilə batareyanın həddindən artıq işləməsini proqnozlaşdırmaq. Doldurma qəzası ümumiyyətlə mikro şarjdır, məsələn, batareyanın uyğunsuzluğu, çünki uyğunsuzluq, doldurma prosesində artıq bir yer var və bəzi yerlər dolu deyil, bu, bəzi tam dolu batareyalara səbəb olacaq, sonra mənfi elektrod materialında litium litium, litium laktar kristal, qısa dövrə, qısa dövrə nəticəsində yaranır.

Bu problemi həll etmək üçün biz istinad elektroduna əsaslanan dəyərə əsaslanan litium sürətli şarj texnologiyasını inkişaf etdirdik, bir elektrod, yəni üç elektrod əlavə etmək üçün əlavə edilən mənfi elektrodun potensialını sıfırda (litiumun sıfırın altında) idarə etdik. Üç elektrod əsasında, model əsasında əks əlaqə və müşahidə aparıla bilər. Bu, bizim eksperimental litium sürətli şarj texnologiyamızdır.

Bu texnologiya tətbiqindən sonra litium meydana gəlmir və şarj sürəti sürətlənir. Üçüncü səbəb yaşlanmadır. Batareyanın köhnəlməsindən sonra uyğunsuzluq genişlənəcək, bu, batareya dövrlərinin sayının getdikcə daha çox olmasının səbəbidir və tutumun uyğunluğu zəif olduğundan, batareyanın idarə edilməsinin dəqiqliyi çox zəifdir.

Bundan əlavə, aşağı temperatur mühitində qocalma batareyanın istilik sabitliyinə ciddi təsir göstərir və termal nəzarətdən kənarda olan özünü yaradan temperatur azalacaq, bu da termal nəzarətdən çıxma ehtimalı daha yüksəkdir. Bu problemlərin təhlili nəticəsində biz müəyyən etdik ki, akkumulyator sisteminin təhlükəsizliyinin təmin edilməsinin əsası təkmil batareya idarəetmə sisteminin inkişafıdır. Hazırda akkumulyator idarəetmə sistemləri baxımından yerli məhsullar yetərli deyil, dəqiqlik isə qeyri-kafi, xüsusilə də təhlükəsizlik funksiyaları, buna görə də batareya idarəetmə sistemlərinin tədqiqat və inkişafını artırmaq lazımdır.

Tsinghua&39;nın akkumulyator idarəetmə sisteminin yığılması nisbətən çoxdur və 65 patent əldə etmişdir, bu patentlər məşhur yerli və xarici şirkətlərin əməkdaşlığında tətbiq edilmişdir, bəziləri də Mercedes-Benz Motors-a vermək səlahiyyətinə malikdir. Beləliklə, batareyanın təhlükəsizliyi ilə bağlı problemləri necə tamamilə həll edə bilərik? Bu yaxınlarda bəzi texnologiyalar vasitəsilə təhlükəsizliyə zəmanət verə bilərsiniz, lakin uzun müddətdə batareyanın mütləq təhlükəsizliyini qorumaq lazımdır. Litium-ion güc litium batareya yüksək nisbəti dünya miqyasında inkişaf istiqaməti və meylləri ola bilər, biz təhlükəsizlik problemlərinə görə yüksək spesifik enerji batareyalarını inkişaf etdirə bilmirik, əsas yüksək spesifik enerji və təhlükəsizlik arasında tarazlığı tutmaqdır.

Məsələn, yüksək nikelli üçlü litium-ion güc litium batareyasının daxili təhlükəsizlik problemi mexanizmin müsbət elektrodun oksigeni buraxmasıdır. Biz interfeysin modifikasiyası vasitəsilə oksigenin müsbət buraxılmasını gecikdirə bilərik; sabitliyi yaxşılaşdırmaq; sonra, biri bərk elektrolitlərin növbəti nəslini inkişaf etdirməkdir, elektrolitlərin yanması problemini əsaslı şəkildə həll etməkdir. Güc litium batareya texnologiya marşrutunun müqayisəsinə əsasən, qısa müddət ərzində maye elektrolitin litium-ion batareyasıdır və növbəti addım bərk dövlət batareyası istiqamətində inkişaf edəcəkdir.

Batareyanın qiymətinin və güc litium batareyasının inkişaf istiqamətini hərtərəfli nəzərdən keçirərək, ölkəmin də qısa müddət ərzində maye elektrolit olan, yüksək nikelli üçlü müsbət və silikon-mənfi elektrod inkişaf etdirən və batareyanın idarəetmə sistemini və istilik yayılmasını boğan oxşar yolu tutmağı tövsiyə edirik. Təhlükəsizlik qəzalarının qarşısını alın, belə akkumulyatorlar 500 kilometr elektrik nəqliyyat vasitələrinin tələblərinə cavab verə bilər. Orta və uzun müddətli, tədricən maye elektrolitdən tam bərk vəziyyətdə olan batareyaya keçid, 2030-cu ildə tam bərk vəziyyətdə olan akkumulyator sənaye tətbiqini alacaq.

Bir sözlə, dinamik litium batareyanın daxili təhlükəsizliyi problemini həll etməyə çalışmalıyıq, yeni enerji avtomobil sənayesinin sağlam inkişafına zəmanət verməliyik. Hesabatımın xülasəsini belə ümumiləşdirmək olar: Yanğına səbəb olan son yeni enerji avtomobillərinə düzgün baxmalıyıq və bunun mühüm səbəbi məhsulun keyfiyyət problemləri, texniki şərtlərə və texniki standartlara uyğun gəlməməsi, texniki yoxlama dövrlərinin qısa olması və s. Siyasətdə tövsiyələrə aşağıdakılar daxildir: Birincisi, sənayeləşmənin orijinal məqsədləri (2020-ci ildə 350 vatt-saat / kq, sistem 260 vatt / kq, dövriyyə müddəti 2000 dəfə) yüksəkdir, təhlükəsizlik baxımından, məncə bunu həyata keçirmək məqsədəuyğun deyil.

İkincisi, subsidiya siyasəti texnologiyanın inkişafı qanununa cavab verməlidir və enerji sıxlığının yaxşılaşdırılması çox sürətli olmamalıdır, tez-tez dəyişməməlidir, bu mənim Maliyyə Nazirliyinə tövsiyəmdir. Üçüncüsü, mümkün qədər tez bir elektrik avtomobil təhlükəsizliyinin illik təftiş spesifikasiyasını işə salın. Eyni zamanda, elektrik avtomobil qəzalarını daha yaxşı idarə etmək və təhlil etmək üçün elektrik avtomobillərinin qara qutusunun olması ən yaxşısıdır.

Eyni zamanda, batareya paketində yanğın təhlükəsizliyi interfeysi olmalıdır. Hal-hazırda, batareya paketi çox ölüdür, yanğınla mübarizədə çətinlik yaradır, bunlar doğrudur. İctimai Təhlükəsizlik Nazirliyi.

Nəhayət, hesab edirəm ki, batareyanın təhlükəsizliyi batareya texnologiyasında inqilabi irəliləyişlərin ilk əsas məqamlarıdır. Bu, həm də təmiz elektrik avtomobillərinin performansının yaxşılaşdırılmasının ilk açarıdır. Batareyanın təhlükəsizliyi 10 dəqiqə, 300 kilometrdən çox kimi darboğaz texnologiyasına çevriləcək.

Elektrik sürətli doldurma texnologiyası batareyanın təhlükəsizliyinə problemlər gətirəcək. Gərginlik 300V-dən 600V və ya hətta 800V-ə qədər artır. Bütün bunlar təhlükəsizlik və gələcəkdə təmiz elektrik avtomobillərində əsas döyüş meydanında rəqabətə aiddir.

Demək olar ki, təhlükəsizlik elektrik nəqliyyat vasitələrinin davamlı inkişafının həyat xəttidir.