Acadèmic d&39;Ouyang Minggao: tres característiques i quatre mètodes de control de la sortida de calor de la bateria

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - د پورټ ایبل بریښنا سټیشن عرضه کونکی

Acadèmic de l&39;Acadèmia Xinesa de Ciències, professor Ouyang Minggao, Universitat de Tsinghua, el meu país. La seguretat de les bateries té un valor d&39;aplicació molt important en el transport i els viatges moderns, especialment en la seguretat energètica, també és un focus global. El Departament d&39;Energia dels Estats Units (DOE) i l&39;Institut de Ciència Alemany (BMBF) i acadèmics relacionats de renom internacional han llançat un seminari internacional de seguretat de les bateries (IBSW) i va continuar el 2015 a la Universitat de Munic a Alemanya, el 2017 a Sandia National Experiment als Estats Units.

Room, va celebrar amb èxit el primer i el segon seminari internacional de seguretat de les bateries (IBSW). El 7 d&39;octubre de 2019 es va celebrar a Pequín el 3r Seminari internacional de seguretat de les bateries. L&39;Assemblea General organitzada pel Laboratori de Seguretat de la Bateria de la Universitat de Tsinghua, el tema de la reunió és "una bateria específica més alta que alta per a vehicles elèctrics".

A la reunió, l&39;acadèmic de l&39;Acadèmia Xinesa de Ciències, el professor Ouyang Minggao de la Universitat de Tsinghua, va publicar el discurs principal i va presentar la "Investigació de seguretat de la bateria de liti del motor de la Universitat de Tsinghua". El contingut està organitzat de la següent manera: senyores, senyors, tothom està bé! Sóc de la Universitat de Tsinghua. En primer lloc, presentem el nou grup de recerca del sistema d&39;energia energètica de la nostra Universitat de Tsinghua.

Des de 2001, des de 2001 som l&39;equip especial clau d&39;investigació i desenvolupament de vehicles nacionals d&39;energia nova, i també és l&39;equip principal a la Xina i els Estats Units. El nostre equip és important per a diverses investigacions, incloses les bateries de liti, les bateries de combustible i l&39;energia híbrida. Pel que fa a la bateria de liti de potència, és important fer la seguretat; és important fer durabilitat a les bateries d&39;energia de combustible; pel que fa a l&39;híbrid, és important fer el control d&39;emissions del motor de combustió interna.

Per tant, aquests són els nostres tres punts d&39;enfocament importants. Avui us he fet una introducció important als resultats de la nostra investigació en seguretat. El laboratori de seguretat de la bateria de la Universitat de Tsinghua es troba el 2009.

El focus és fer la seguretat de la bateria. Concretament, la bateria està fora de control tèrmica. Aquí ens presento el progrés de la investigació en el descontrol tèrmic.

Tothom entén que la seguretat és el problema de centrar-se en els vehicles elèctrics, i hi ha diverses raons per provocar accidents de seguretat. Un cop s&39;indueix el descontrol tèrmic en una bateria, tot el sistema de bateries s&39;estendrà i finalment es forma l&39;accident. Aquests són alguns dels nostres socis en seguretat de bateries, inclosos fabricants d&39;automòbils importants a nivell internacional i fabricants importants de bateries, així com importants fabricants d&39;automòbils i importants fabricants de bateries a la Xina, i també llicenciam patents de propietat intel·lectual, empreses nacionals i estrangeres, etc.

Aquest és el nostre laboratori de seguretat de les bateries. Ahir molts participants van visitar el nostre laboratori. Benvingut a tothom a visitar-lo i intercanviar-lo.

Hi ha una sèrie de mètodes de prova als nostres laboratoris de seguretat de bateries, que és un experiment tèrmic fora de control més distintiu amb ARC per escalfar-se sense control. Som la unitat mundial d&39;experiments ARC amb bateries de liti de gran capacitat. Després d&39;un gran nombre d&39;estudis experimentals, vam resumir tres característiques de la bateria fora de control tèrmica, la temperatura d&39;inici automàtic T1, el disparador tèrmic fora de control T2, la temperatura màxima tèrmica fora de control T3, també hem fet molts tipus de prova de bateria de liti de potència, d&39;acord amb aquesta llei.

El T2 és el més crític, el que reacciona T1 és més clar, normalment comença la pel·lícula SEI, T3 depèn de tota l&39;entalpia de reacció, T2 no és molt clar, però també és el més crític, per què hi ha un augment lent La calor provocarà de sobte un escalfador fort i la velocitat d&39;elevació pot arribar als 1000 graus per segon o més. Per tant, a través de l&39;exploració de T2, hi ha tres motius importants. El primer és més clar, és un curtcircuit interior.

En última instància, està relacionat amb el diafragma, que està en curtcircuit. També hi ha un material positiu d&39;alliberament d&39;oxigen il·lícit recentment, el liti liti, resumeix el límit positiu d&39;oxigen, el liti negatiu, el col·lapse del diafragma, aquests tres motius són en última instància el motiu principal per a la formació de T2. A continuació, he introduït els tres mecanismes esmentats anteriorment al mecanisme i el progrés del control tèrmic fora de control, inclòs el primer, el curtcircuit intern i el curtcircuit del nostre control, és BMS.

En segon lloc, el descontrol tèrmic i el disseny tèrmic de la bateria causat pel límit positiu. En tercer lloc, el termòstat causat per la reacció vigorosa del liti i l&39;electròlit i el nostre control de càrrega. Si les tres tecnologies, les tres tecnologies poden resoldre el problema tèrmic fora de control.

Tenim l&39;últim truc, que és suprimir la propagació de la calor, hem d&39;entendre la llei de la propagació tèrmica, alhora que suprimim la propagació tèrmica i, en definitiva, prevenir accidents de seguretat. Permeteu-me presentar-vos aquests quatre aspectes: primer, curtcircuit i BMS. És més clar que les raons mecàniques, com ara la col·lisió, la mecànica i, finalment, la llàgrima del diafragma, o la raó de l&39;electricitat, la càrrega per sobrecàrrega, la branca de cristall de liti, la punció dendrítica o el sobreescalfament, per descomptat, acabaran amb el sobreescalfament, el sobreescalfament pot provocar el col·lapse del diafragma, però no està relacionat amb el mateix procés de curtcircuit. l&39;evolució és diferent, però durarà fins al xoc del diafragma i la fusió del diafragma.

Per tant, utilitzem el calorímetre de calefacció i el DSC, un és explicar el seu mecanisme a partir de l&39;exotèrmia del material, un és escalfar tota la bateria única a partir de la transferència de calor de tota la bateria individual i posar el material de taló experimental fora de control tèrmic. S&39;analitza el caràcter tèrmic, que és el mecanisme de descontrol tèrmic després de ser rutina. Podem veure que la fusió del diafragma pot provocar curtcircuits interns, iniciant la temperatura, i els xocs del diafragma formaran T2, conduint directament la tèrmica fora de control, aquest és un motiu més comú. També utilitzem molts altres mitjans auxiliars, inclosos diversos mètodes d&39;anàlisi de materials i un mètode d&39;espectrometria tèrmica de pes i masses per analitzar diverses substàncies.

Aquest és el nostre mètode d&39;anàlisi bàsic, podeu analitzar una varietat de bateries, diversos mecanismes. Aquest és el primer, i també és una mena de mètode tèrmic fora de control, sigui el que passi, podem fer molt de treball des de l&39;angle de disseny, no massa prim, però la força és suficient, però al mig Hi ha un problema comú de curtcircuit, així que hem d&39;evitar curtcircuits interns, hem d&39;estudiar el curtcircuit, els experiments de curtcircuit són relativament complexos, així que no hem d&39;inventar un nou enfocament de memòria. escalfant-se a una temperatura determinada, deixeu que l&39;aliatge de la memòria s&39;escalfi amb força, desencadenant la calor fora de control. A partir de la literatura i la nostra pròpia investigació, hi ha quatre tipus de curtcircuits interns importants.

Alguns curtcircuits poden provocar immediatament un descontrol tèrmic, però alguns curtcircuits evolucionen lentament, i alguns curtcircuits poden no ser perillosos, però alguns curtcircuits Serà molt perillós, i alguns curtcircuits sempre són lents, i hi ha alguns curtcircuits interns des de la desacceleració fins a les mutacions, n&39;hi ha de diversos tipus. Amb aquesta finalitat, també hem realitzat algunes anàlisis de simulació, no estic detallat aquí. En resum, finalment vam descobrir que l&39;evolució dels curtcircuits en el tipus d&39;evolució va ser la caiguda de tensió, el primer procés és important per baixar la tensió.

Serà un augment de la temperatura a la segona part, i finalment formarà calor sense control. Per tant, sobre aquesta lentitud, hauríem en el seu primer procés, és a dir, l&39;etapa de caiguda de tensió és detectar-la per solucionar problemes, recollir-la, per evitar que es deteriori més, aquest és el nostre algorisme de detecció de curtcircuits intern, aquest és un algorisme per a la bateria de la sèrie, inclòs el primer s&39;analitza a partir de la consistència de la tensió, i la tensió de la bateria s&39;ha caigut, indicant que aquesta bateria pot tenir un curtcircuit intern. Però si no pots confirmar, afegim temperatura.

Si heu canviat després de l&39;evolució, afegim el sensor de gas combustible, de manera que hi ha una manera de frenar i de mutar. Per exemple, la identificació de la consistència de la tensió de la bateria de la sèrie, no introdueixo l&39;algorisme específic. Podeu veure clarament que la bateria que té baixada de voltatge pot ser evident.

Per descomptat, hem de dur a terme una sèrie de mètodes d&39;enginyeria, i hi ha un algorisme senzill que no és suficient. També cal unir-se a l&39;experiència rellevant de molts projectes per jutjar, aquesta és la base de dades, per això optem per cooperar amb l&39;empresa. En resum, podem fer-ho bé des d&39;aquesta zona, com un microcurtcircuit, a causa de la càrrega ràpida, perquè la bateria tindrà una deformació durant la càrrega i descàrrega, tindrà una tensió, que provocarà un deteriorament sobtat del microcurtcircuit, com els vasos sanguinis humans. veure-ho.

Com fer-ho? Hem d&39;utilitzar aquest sensor de gas, que pot fer com a mínim 3 minuts d&39;antelació per realitzar l&39;avís de fora de control tèrmic. En resum, desenvolupem un sistema de gestió de bateries de nova generació basat en aquests algorismes. La segona part és el segon mecanisme que acabem de dir, només està curtcircuitat? Hi ha pèrdua de calor sense curtcircuit intern? De fet, no hi ha cap curtcircuit intern per tenir un tèrmic fora de control.

A mesura que el diafragma augmenta constantment, el contingut de níquel del material de tres membres de l&39;elèctrode positiu augmenta constantment, la seva temperatura d&39;alliberament disminueix constantment, és a dir, l&39;estabilitat tèrmica del material de l&39;elèctrode positiu empitjora, però el nostre diafragma serà millor i millor, tan feble L&39;enllaç es convertirà lentament en un material positiu. Aquest és l&39;experiment que vam fer, no hi ha curtcircuit, hi ha calor fora de control, traiem l&39;electròlit, hi ha calor fora de control, i es pot veure des del mig, hi ha un pic sense calor, això és positiu i negatiu d&39;una sola peça, completament completat. La pols positiva i negativa es col·loca en una peça, hi ha un pic d&39;alliberament dramàtic, aquesta és la raó per la qual es va activar. Concretament, on és el pic calent? Canvi de fase del material de l&39;elèctrode positiu, oxigen lliure.

Mireu el pic d&39;Holanda, quan es combinen el positiu i el negatiu, l&39;elèctrode negatiu s&39;oxida. Si no hi ha pic, està tancat, demostra que la calor generada per l&39;heterogenesi positiva i la reacció negativa de l&39;elèctrode. Quin és, doncs, aquest mecanisme? És l&39;intercanvi de material de l&39;elèctrode positiu i negatiu, que és l&39;extrem positiu de l&39;oxigen a l&39;elèctrode negatiu per formar una reacció dramàtica, que va provocar el descontrol tèrmic.

Pel que fa al descontrol tèrmic del curtcircuit intern, podem establir un model segons tots els efectes secundaris només tots els efectes secundaris. Mitjançant l&39;escaneig multivelocitat de DSC, la constant de reacció de totes les reaccions secundaries es pot calcular en aquest mètode, per descomptat, mitjançant un mètode determinat, finalment, combinat amb la conservació d&39;energia, la conservació de la qualitat pot calcular el procés complet del descontrol tèrmic i es pot complir bé amb l&39;experiment. D&39;aquesta manera, podem desenvolupar a partir de l&39;experiència relacionada per desenvolupar el disseny basat en models, per descomptat, hi ha moltes bases de dades, cap base de dades no ho és, aquesta és la reacció de la reacció de diversos materials i la relació de la calor.

A partir de la base de dades, per descomptat hem de millorar els materials, les millores clau crec que dues, una és la millora del material positiu, una és l&39;electròlit. En primer lloc, podem augmentar la temperatura de l&39;oxigen de polisantial a monocristal, i es pot veure que les característiques del descontrol tèrmic han canviat. Per exemple, utilitzem electròlits d&39;alta concentració, també és una manera.

Per descomptat, tothom pot explorar més electròlits sòlids. Els electròlits sòlids són molt complicats. Creiem que el propi concentrat té una bona característica.

Per exemple, el seu pes tèrmic ha baixat i la potència exotèrmica ha baixat. Des d&39;aquest mig ho podem veure, i el positiu no reacciona amb l&39;electròlit, perquè la nostra nova qualitat d&39;electròlisi és DMC, DMC és de 100 graus S&39;ha evaporat. Això és el que creiem que el següent pas de l&39;electròlit és més que només electròlits sòlids, més prové de l&39;additiu de l&39;electròlit, electròlit d&39;alta concentració i poden ser nous electròlits.

Part III, sobre liti liti i control de càrrega. Tothom entén que li diré a la bateria de ions de liti. Després d&39;atenuar una bateria, quina serà la seguretat del cicle de vida complet? Hem descobert que els factors més importants a la meitat de la seguretat del cicle de vida complet és analitzar el liti, si no hi ha estat de disminució del liti la seguretat de la bateria no es deteriora, l&39;únic motiu per deteriorar-lo és analitzar el liti.

Podem trobar una sèrie d&39;evidències, com ara càrrega ràpida a baixa temperatura, càrrega ràpida a baixa temperatura, la temperatura de T2 disminueix gradualment i la pèrdua de calor es va produir abans, aquesta és l&39;atenuació de la capacitat de la bateria, del 100% al 80%. Òbviament corresponen, líticament, de la càrrega a baixa temperatura de la bateria nova a la bateria antiga. L&39;altre és la càrrega ràpida.

Després de la càrrega ràpida, es pot veure que la baixada de temperatura a T2 es redueix a 100 graus. Des del començament de la nova bateria de 200 a més de 100 graus, la pèrdua de calor es va produir abans, més ràpid. Quin és aquest motiu? També és liti liti, podem veure que hi ha molts liti, i el liti té poca importància.

L&39;anàlisi del liti té una gran quantitat d&39;exoterma, de manera que encara és un liti, el liti de precipitació reaccionarà directament amb l&39;electròlit, provocant una gran augment de la temperatura, pot induir directament la pèrdua de calor. Per tant, hem d&39;estudiar el liti, igual que el curtcircuit del nostre estudi, com estudiar els estudis de liti? Primer podem veure el procés del liti liti. Això està carregant, la càrrega s&39;ha acabat, es pot veure que el liti comença a començar, hi ha una gran part de la part posterior, aquest és el procés del liti.

L&39;experiment que ara es pot veure des de la línia vermella, aquest és el liti activat, liti reversible. També hi ha una part de la mort, el liti reversible, que es pot tornar a incrustar, i l&39;elèctrode negatiu té un potencial excessiu i la sobreelectricitat de l&39;etapa excessiva augmenta a 0, que pot ser reversible al liti. Per descomptat, el liti mort no es pot recuperar.

Això ens dóna una indicació. Podem passar el procés de liti reversible per detectar la quantitat de liti, per exemple, s&39;està retrocedint aquest procés, aquest procés correspon a una plataforma sobre una tensió, hem simulat, i hem trobat aquesta plataforma. Quan estem molt baixos, no hi ha cap fenomen, és normal que la tensió es polaritza, no aquesta plataforma.

Per tant, aquesta plataforma és un bon senyal, el final de la plataforma podem determinar per diferenciació, aquest és el final de la plataforma, que representa la quantitat de liti, i hi ha una relació amb la quantitat total de liti, pot predir la fórmula. També vam descobrir a partir d&39;experiments que es tracta d&39;un procés de càrrega i dempeus. També veiem que el liti es veu des del mig, aquest és el resultat de l&39;experiment.

Així que d&39;aquesta manera podem trobar-lo després de carregar-lo, però aquest és un resultat després de la càrrega, no podem deixar-lo liti en el procés de càrrega? La capacitat de tractar amb el liti tant com sigui possible, per descomptat, això requereix que ajudem al nostre model. Aquest és el model P2D simplificat que vam fer, podeu veure el potencial de l&39;elèctrode negatiu, només cal dir que el potencial de l&39;elèctrode negatiu i el liti de liti, sempre que controlem l&39;excés de potencial de l&39;elèctrode negatiu, podem garantir el liti. Mitjançant aquest model, podeu derivar la corba de càrrega de liti, deixem que el potencial de l&39;elèctrode negatiu no sigui inferior a zero, podeu obtenir la millor corba de càrrega per al liti.

Podem utilitzar els tres elèctrodes per calibrar aquesta corba, que és el nostre algorisme de càrrega. Hem cooperat amb l&39;empresa, la qual cosa es pot veure clarament que l&39;ús d&39;aquest algorisme pot realitzar plenament el liti, però aquest és un procés de calibratge, amb el temps. Ampliar el rendiment d&39;atenuació de la bateria és canviant, què fem, hem de retroalimentar, així que hem donat feedback a l&39;algoritme de control per al liti de liti, és a dir, hi ha un observador per observar aquesta sobreobservació negativa, sobreelectroelèctrica, negativa. és l&39;observador, en realitat és un model matemàtic. Això és molt similar al nostre SOC, tenim un algorisme d&39;observador, tenim una retroalimentació sobre la tensió, de manera que podem dur a terme el control en temps real de la càrrega de liti i també cooperem amb l&39;empresa.

En aquest procés, encara ens lamentem, podeu utilitzar directament el sensor per a una potència negativa? Per tant, més investigació és desenvolupar aquest sensor de sobrepotencial. Tothom entén els tradicionals tres elèctrodes esmentats anteriorment. La seva vida és limitada, no hi ha manera d&39;utilitzar-lo com a sensor, i recentment hem col·laborat amb un sistema químic.

L&39;equip del departament químic de Zhang Qiang, com que és un equip que té una experiència molt relacionada, un avenç en aquesta àrea, la nostra vida de prova pot ser superior a 5 mesos, s&39;han d&39;utilitzar més de 5 mesos, perquè en realitat, quan l&39;aplicació només està a la càrrega ràpida, no sempre s&39;utilitza, i és suficient per a 5 mesos. A continuació, el nostre treball es basa en el control de càrrega de retroalimentació del sensor de potència de sobreprova negativa. La quarta part, el descontrol tèrmic, si no treballem davant, és la difusió del descontrol tèrmic i el nostre mètode de supressió.

Tothom entén que aquest abús mecànic perfora directament o extruïa la bateria immediatament va formar una explosió de combustió, que és el procés de propagació, aquesta és la propagació de la nostra propagació. El primer és la prova del camp de temperatura. Aquest és el procés de difusió del nostre paquet de bateries paral·leles.

El mecanisme de propagació del procés està per sobre. Per què és una secció de la secció, perquè quan la primera bateria sigui termoestable, es curtirà, tota l&39;electricitat vindran aquí, així que fan que la tensió caigui, però un cop es trenca, torna, aquestes són les característiques de la pèrdua de calor paral·lela. Aquest és un grup de bateries en sèrie, i el grup de bateries en sèrie és purament un procés de transferència de calor.

Aquesta és una altra situació, l&39;inici de l&39;ordre, finalment es va estendre, és clar, perquè hi ha una combustió al mig, no només la transferència de calor, això provoca immediatament accidents explosius, accidents de combustió, etc. Aquest és el procés de tot el sistema, tot el procés de propagació del PACK, la seva comunicació és regular, des de D2 primer fins a U2, D1 és gairebé simultània, després un altre, bàsicament ja no és, perquè hi ha aïllament, això demana El nostre disseny encara és molt important per a les bateries. En conseqüència, el nostre propòsit es basa, per descomptat, en el disseny de simulació de models, perquè aquest procés és molt complicat, si només l&39;experiència relacionada és molt difícil, això és el que fem.

Tothom ha de saber com prendre els paràmetres de la simulació, podeu ajustar els paràmetres, però el nombre de paràmetres no té sentit, així que fem un estudi detallat dels paràmetres, com prendre paràmetres és un procés molt hàbil, no detallo aquí, una sèrie de mètodes. Amb aquest model de calibratge del model, podem dissenyar, aquest és el disseny d&39;aïllament tèrmic. La bateria només és insuficient i hi ha un disseny fantàstic.

També hi ha una mica d&39;aïllament de la bateria, la dissipació de calor ha de ser tot possible, aquesta és la tecnologia de tallafocs desenvolupada pels nostres estudiants, aïllament, dissipació de calor, bloqueig a través d&39;aïllament, dissipació de calor i escalfar l&39;energia, aquests dos cooperació. Aquests són molts experiments, aquest és l&39;experiment de tota la bateria en estat salvatge, una bateria tradicional, una bateria amb tallafoc. El paquet de bateries amb tallafocs acaba de començar això, el fum és bastant gran, lentament, sense cremar, sense propagació en calent, els paquets de bateries tradicionals per finalment formar una propagació calenta i combustió.

Podem passar això, adonar-nos-ho realment. Es tracta d&39;aquest treball, també participem en una sèrie de normatives internacionals. Ara que hem fet més aquest procés és erupció, més complicat, ara no hem afegit a la simulació, el model d&39;erupció és clar, però no és precís.

Es pot veure de l&39;experiment que hi ha estat sòlid, líquid, triestat gasós, aquest gas intermedi són alguns gasos combustibles, que és combustible, l&39;estat sòlid és algunes partícules sòlides, sovint formen flames. Com fer-ho? Un és recollir les partícules, com un cotxe tradicional, per capturar les partícules a través del filtre. L&39;altre està diluït, deixa que el gas combustible més enllà del seu rang de foc, això és el que estem fent ara.

Finalment, en faré un resum. Hi ha tres processos de descontrol tèrmic, en els quals s&39;han produït. A la inducció, hi ha diversos motius en la inducció, he dit moltes coses, és clar, hi ha una altra part de la nostra màquina de col·lisió, no ho vaig dir, ara estem davant d&39;aquestes coses, aquestes coses encara estan No hi ha regulacions regulades, sentim que més endavant ho és.

En segon lloc, tèrmica fora de control. Hem esmentat tres temperatures, de les quals es mostren tres motius. Hi ha erupció i foc dins de la bateria.

És important estar determinat per l&39;estat de l&39;electròlit, el punt d&39;ebullició de l&39;electròlit. Finalment, s&39;escampa, i podem estendre&39;s, hi ha una propagació sobtada, com ara un incendi, que esclata al foc flexible i, finalment, condueix a una crema severa, tots els problemes que hem mostrat aquí són per resoldre. .