باتری ماشین الکتریکی چرا منفجر می شود را توضیح دهید

Auctor Iflowpower - პორტატული ელექტროსადგურის მიმწოდებელი

ایمنی باتری لیتیومی انرژی جدید خودروهای برقی اخیراً تصادف خودروهای الکتریکی بسیار نگران کننده است، بنابراین امروزه بر ایمنی وسایل نقلیه الکتریکی تمرکز کنید. می خواهم چهار جنبه را به شما معرفی کنم، اول از همه، آمار تصادفات خودروهای برقی. این خلاصه ای از دلایل خودسوزی خودروهای برقی خارجی از سال های اخیر است و تصادف مهم است.

در واقع خودروهای سوختی نیز پس از برخورد دچار آتش سوزی می شوند که آتش آمار داخلی است. این چند ویژگی در کشور وجود دارد: اول، باتری سه یوان است و فسفات آهن لیتیوم نیز، مهم است که باتری سه تایی باشد، بیش از نیمی. دوم، باتری استوانه‌ای عمدتاً است، این یکی از انواع مهم‌تر است، زیرا یک پوسته فولادی است، حجم آن تنگ است، بنابراین هنگامی که حرارت از کنترل خارج شود، منفجر می‌شود، که باتری‌های دیگر را مشتعل می‌کند.

سوم، حادثه حادثه شارژ آتش نسبتا بزرگ است. به طور کلی، اگر باتری پس از تخلیه تا یک عمق معین داغ نشود، حرارت خارج از کنترل عموماً کامل است، بنابراین در هنگام شارژ به راحتی می توان آن را ایجاد کرد، زیرا باتری و سیستم شارژ به هم متصل هستند و کنترل حرارتی ندارد. در ساده ترین حالت، اتصال کوتاه وسایل برقی با ولتاژ بالا وجود دارد و به راحتی باعث بروز حادثه می شود.

همچنین از منظر مدلی که مدل های جدید و قدیمی دارند، سیستم باتری چندان بالا نیست، زیرا اهمیت تصادف این است که تصادف در چند سال اول، نگاه کلی به سیستم نه خیلی بالاست، نه خیلی زیاد از باتری هایی که فکر می کنیم انرژی دارد. ترموستات باتری را باید گفت که عامل اصلی این حوادث است، حرارت خارج از کنترل باتری ها چیست؟ دمای باتری به یک باتری با فشار می رسد یک واکنش منفی زنجیره ای دارد، واکنش واکنش، بنابراین دما به سرعت افزایش می یابد، بالاترین سرعت می تواند به افزایش دما در ثانیه برسد، بنابراین سرعت آن بسیار سریع است. علت عدم کنترل حرارتی چیست؟ اولین مورد این است که باتری بیش از حد گرم می شود.

فقط گفتم باتری داغه و داغ میشه. دلایل مختلفی برای گرم شدن بیش از حد وجود دارد. ممکن است بسته باتری به خودی خود ناهموار باشد، دمای محلی، شارژ بیش از حد، خارج وجود دارد که دلیل این برق، اتصال کوتاه داخلی و غیره است.

گرمازدگی خواهد داشت، همچنین دلایل مکانیکی، آب بیشتر، خوب نبودن، برخورد و غیره. بیایید نگاهی به دلیل اصلی این حوادث بیندازیم، فکر می کنیم مشکل کیفیت محصول است. مسائل مربوط به کیفیت محصول به محصول در طراحی، ساخت، تأیید، بدون رعایت دقیق استانداردها و هنجارهای فنی مربوطه اشاره دارد.

سه نوع از سه دسته وجود دارد، اول، تأیید تست محصول باتری. دوم، تغییر قابلیت اطمینان در طول استفاده از وسیله نقلیه. سوم، فناوری مدیریت ایمنی شارژ مشکلاتی دارد. بیایید این جنبه ها را تحلیل کنیم. اول، تست محصول باتری کافی نیست.

از آنجایی که چرخه سیاست یارانه یک ساله است، چندان با چرخه توسعه محصول همخوانی ندارد. به عنوان مثال، بهبود سیستم مواد شیمیایی ما به طور کلی بیش از یک سال است، اما به دلیل اینکه شرکت از هشدار یارانه پیروی می کند، کورکورانه انرژی بالاتر از حد مشخص را دنبال می کند، زمان تأیید آزمایش را کوتاه می کند. گاهی اوقات برای کوتاه کردن چرخه توسعه، روش بهبود فیزیکی اغلب ترجیح داده می شود، مانند ضخیم کردن مواد فعال باتری، دیافراگم نازک، به طوری که باتری افزایش می یابد، اما عملکرد ایمنی کاهش می یابد.

دوم این است که ابزار تست باتری الکتریکی کامل نیست و شرایط استفاده از ماشین واقعی قابل انعکاس نیست. بخش بزرگی از شرکت استاندارد تست ایمنی باتری داخلی شرکت را ایجاد نمی کند، برخی از شرکت ها ظرفیت تست ایمنی باتری را ندارند، کیفیت تولید ناهموار است. دلیل سوم این است که در حال حاضر، قابلیت اطمینان در طول استفاده از پیری کاهش می یابد.

به عنوان مثال، اثر ضد آب در چرخه زندگی کامل ضعیف است. به طور کلی، مهر و موم باتری ما باید از استاندارد IP67 عبور کند، اما پس از استفاده از وسیله نقلیه، مهر و موم خراب می شود و در نتیجه آب در آب به راحتی اتصال کوتاه می شود. همچنین مانند جوشکاری لیزری باتری، داخل نقطه جوش مستعد ایجاد حفره هایی است که باعث ایجاد امپدانس جدید می شود که به نوبه خود منجر به ایجاد نقاط دمای بالا و خارج شدن کنترل حرارتی می شود.

همچنین پیری سیستم باتری و شارژر لوازم برقی ولتاژ بالا وجود دارد. مثلاً کنتاکتوری که شارژ می‌کنیم مکرر باز می‌شود، گاهی قوس می‌شود، در نتیجه این سوختن یا چسبندگی دمای بالا و سطح کنتاکتور، اتصال کوتاه می‌شود، تب می‌شود، اینها دلایل اتلاف حرارت است. دلیل چهارم شارژ است، ارتباطات داده در هنگام شارژ استاندارد نیست و سازنده سازندگان و شارژرهای BMS اجرای دقیق استانداردهای ملی جدید را ندارد.

ایمنی عملکردی شارژ، با توجه به سیستم مدیریت باتری ما، شارژ عملکرد روشن و روشن بسیار خوبی دارد و هنگامی که توسط سیستم مدیریت باتری کنترل می شود، در حال حاضر اجرای دقیق هنجارهای ایمنی عملکردی نداریم، ISO26262 است این هنجار به طور کامل اجرا نمی شود، که دلیل آن نیز عدم رعایت هنجار است. استانداردهای مربوطه برای ایمنی شارژ به شدت اجرا نمی شود. به عنوان مثال، رله شارژ ما باید عملکردهای تشخیصی داشته باشد، اما برخی به منظور صرفه جویی در هزینه ها.

سیستم مدیریت باتری و شمع شارژ هیچ دستگاه تشخیص عایق واجد شرایطی وجود ندارد و مدار شارژ تشکیل‌شده توسط خودرو و شمع شارژ ولتاژ عایق الزامات استاندارد، مسافت بالا رفتن، اضافه بار، سطح IP، نیروی ورودی، قفل، افزایش دما، برخورد رعد و برق را برآورده نمی‌کند. چرا مشکل کیفی است؟ یعنی ما در حال طراحی، ساخت، استفاده و تأیید همه جوانب هستیم، بدون رعایت دقیق استانداردها و هنجارها. البته، ما کمبود داریم، مانند بازرسی سالانه ایمنی ما، این گم شده است، اما این یک شرکت نیست.

این دولت است. کارهایی که باید انجام داد. باتری پرانرژی با چالش فناوری امنیتی شدیدتری مواجه است، بنابراین در زیر در مورد این مشکل صحبت خواهم کرد.

با توجه به روند کشور من انرژی جدید باتری لیتیومی قدرت خودرو نسبت به توسعه انرژی، ما به زودی به سمت 300 وات / کیلوگرم حرکت خواهیم کرد، به زودی این محصولات وارد بازار خواهند شد که به اصطلاح باتری سه تایی نیکل بالا 811 است. به زودی وارد بازار خواهد شد، این باتری های انرژی با خاصیت بالا بالاتر از فناوری ایمنی با این باتری های نسبتاً کم انرژی خواهند بود. در این راستا، دانشگاه We Tsinghua در تحقیقات پایه و توسعه فناوری آزمایشگاه های ایمنی باتری تخصص دارد.

در اینجا به طور خلاصه نتایج R <000000> D را برای مرجع خود معرفی خواهید کرد. در حال حاضر آزمایشگاه ایمنی باتری دانشگاه Tsinghua با شرکت ها و موسسات تحقیقاتی داخلی و خارجی از جمله BMW، Mercedes، Nissan همکاری گسترده ای داشته است. تمرکز پژوهش در سه بعد حرارتی خارج از کنترل است، یکی علت گرما شامل گرما، برق و ماشین آلات.

دوم، مکانیسم خارج از کنترل حرارتی چیست که در سطح طراحی مواد محافظ است. سوم گسترش گرما است، هنگامی که باتری سلولی از دست دادن گرما را متوقف نمی کند، یک وسیله حفاظت ثانویه وجود دارد، یعنی گسترش حرارت خارج از کنترل در سطح سیستم، تا زمانی که پخش بتواند از حوادث جلوگیری کند. ما باتری حرارتی با انرژی بالاتر از کنترل خارج از کنترل داریم، نه تنها توسط خود مواد، بلکه از سطح سیستم نیز.

اولین مورد مکانیسم و ​​سرکوب خارج از کنترل حرارتی است. ما از دو روش آزمایشی انجام دادیم، یکی کالری‌سنج اسکن تفاضلی برای تحقیقات پایداری حرارتی مواد، یکی یک دماسنج شتاب برای اندازه‌گیری تلفات حرارتی مونومر باتری است. چندین ویژگی حرارتی باتری با انرژی بالا از کنترل خارج شده است.

به طور کلی، زمانی که دمای باتری تا حدی افزایش یابد، باتری خود تولید خواهد شد. ما این دما را T1 می نامیم، و تولید گرما تا حد معینی رخ می دهد، که نمی تواند آن را سرکوب کند، ماشه حرارتی خارج از کنترل، به نام T2، آخرین دما تا بالاترین نقطه TH افزایش می یابد. مکانیسم ترموستات نامشخص است، یک چیز مهم است که در T2 تا T3 اتفاق می افتد.

به طور کلی در نظر گرفته می شود که به دلیل اتصال کوتاه است، که برای باتری های معمولی صادق است، اما ما متوجه شدیم که کاملاً در مطالعه نیست. ما متوجه شدیم که هیچ اتصال کوتاه داخلی وجود ندارد، که از کنترل خارج است. این به این دلیل است که دیافراگم جدید باتری با انرژی ویژه بالا مقاوم در برابر درجه حرارت بالا تغییر نکرده است و الکترولیت اساساً کاملاً تبخیر می شود، اما در دمای 230-250 درجه، اکسیژن و الکترود منفی واکنش دهنده در فاز ماده الکترود مثبت تغییر می کند.

علاوه بر این، بیایید نگاهی به تفاوت های باتری لیتیوم یون سه بعدی با محتوای نیکل مختلف بیندازیم. باتری 811 در حال حاضر بیش از 622 یا 532 است و پیک های گرمازایی 811 به طور قابل توجهی بالاتر از آن است که نشان می دهد پایداری حرارتی 811 ضعیف است. پس از تجزیه و تحلیل، نتیجه اولیه ای که به دست آوردیم این است که الکترود مثبت نیکل بالا تأثیر زیادی بر ایمنی باتری دارد و الکترود منفی زغال سنگ سیلیکون بزرگ نیست، اما تأثیر آن پس از تضعیف چرخه نسبتاً زیاد است.

همچنین یک سری مسیرهای بهبود مانند پوشش مواد وجود دارد و ما یک روش جدید پیدا کرده ایم که جایگزینی مواد مثبت پلی کریستال با ذرات تک کریستالی است. پایداری حرارتی باتری بهبود بسیار خوبی است، امنیت مربوطه بهبود خوبی دارد. دوم اینکه گرما پخش می شود، حادثه واقعی ناشی از گسترش حرارتی است، یعنی پس از اینکه یک مونومر باتری کاملاً از کنترل خارج شد، همه بسته های باتری همه پخش می شوند و آتش سوزی اتفاق می افتد.

با توجه به آزمایش و شبیه‌سازی گسترش حرارتی خارج از کنترل ما، روشی برای عایق‌سازی برای افزودن مواد عایق حرارتی در مسیر انتقال حرارت پیشرو طراحی شده است. این اکتشاف تجربی در واقع به اثر انتشار تلفات حرارتی جدایی دست یافته است. این نوع فناوری فایروال در مقرراتی که در خودروهای برقی بین‌المللی کشور من گسترش یافته است، اتخاذ شده است.

در بعد سوم، عامل اتلاف حرارت و مدیریت باتری است. اولین انگیزه اتصال کوتاه داخلی است و تجزیه و تحلیل باتری و باتری تصادفی مشخص شده است که قطب یکنواخت در هنگام تولید باتری و پارگی ناحیه تا شده پس از مدتی رخ می دهد که به راحتی رخ می دهد که مستعد کنترل لیتیوم است و در نتیجه از دست دادن گرما می شود. علاوه بر این، ناخالصی های فرآیند ساخت نیز باعث اتصال کوتاه داخلی می شود، این را به نام سرطان باتری می گذاریم، زیرا نمی دانم چه زمانی القا می شود و گاهی اوقات اغلب پس از مدت ها اتصال کوتاه می شود.

برای این منظور، ما یک روش آزمایشی جایگزین برای اتصال کوتاه در باتری ابداع کردیم و با کاشت آلیاژهای حافظه در یک باتری خاص، به مدارهای کوتاه مورد انتظار در داخل باتری دست یافتیم. پس از مطالعه، اتصال کوتاه داخلی به چهار دسته تقسیم می شود که سیال غلظت آلومینیوم و الکترود منفی خطرناک ترین اتصال کوتاه داخلی هستند. همچنین باید از قبل جنگ کرد و ما یک سری تحقیقات انجام دادیم و فرآیند تکامل سه مرحله ای اتصال کوتاه داخلی را به دست آوردیم.

در مرحله اول، فقط ولتاژ کاهش می یابد، افزایش دما وجود ندارد. مرحله دوم افزایش دما و مرحله سوم افزایش شدید دما دارد که از کنترل حرارتی خارج است. با توجه به این فرآیند تکامل، ما در تلاش هستیم تا اتصال کوتاه داخلی را در دو فاز اول تشخیص دهیم و از قبل می‌توان هشدار اتصال کوتاه داخلی خارج از کنترل حرارتی را فعال کرد. این فناوری با Ningde Times همکاری کرده است.

جنبه دوم شارژ است، ما به وضوح مکانیسم انتقال و خارج از کنترل را از طریق تجزیه و تحلیل آزمایش فرض می کنیم. بر این اساس، از طریق مدل جفت ترموالکتریک برای پیش بینی عملکرد اورهنگ باتری. تصادف شارژ به طور کلی شارژ میکرو است، مانند ناهماهنگی باتری، زیرا ناهماهنگی، در حال حاضر جایی در فرآیند شارژ وجود دارد، و برخی از مکان‌ها پر نیستند، منجر به پر شدن باتری‌های کامل می‌شود، سپس لیتیوم لیتیوم در مواد الکترود منفی، کریستال لاکتری لیتیوم به اصطلاح اتصال کوتاه می‌کند.

برای حل این مشکل، ما فناوری شارژ سریع لیتیوم مبتنی بر ارزش را بر اساس الکترود مرجع توسعه داده ایم، پتانسیل الکترود منفی را در صفر کنترل می کنیم (لیتیوم زیر صفر)، که برای اضافه کردن یک الکترود، یعنی سه الکترود، اضافه می شود. بر اساس سه الکترود، بازخورد و مشاهده بر اساس مدل قابل انجام است. این فناوری شارژ سریع لیتیوم غیر آزمایشی ما است.

پس از استفاده از این فناوری، هیچ لیتیومی وجود ندارد و سرعت شارژ افزایش می یابد. دلیل سوم افزایش سن است. ناهماهنگی پس از پیر شدن باتری گسترش می یابد، که باعث می شود تعداد چرخه های باتری به طور فزاینده ای نادرست شود و از آنجایی که ثبات ظرفیت ضعیف است، دقت مدیریت باتری بسیار ضعیف است.

علاوه بر این، پیری در محیط دمای پایین به شدت بر پایداری حرارتی باتری تأثیر می گذارد و دمای خود مولد حرارتی خارج از کنترل کاهش می یابد که به احتمال زیاد باعث خارج شدن از کنترل حرارتی می شود. از طریق تجزیه و تحلیل این مشکلات، ما دریافتیم که هسته اصلی تضمین ایمنی سیستم باتری، توسعه سیستم مدیریت باتری پیشرفته است. در حال حاضر از نظر سیستم های مدیریت باتری، تولیدات داخلی ناکافی بوده و دقت آن به ویژه عملکردهای امنیتی کافی نیست، بنابراین افزایش تحقیق و توسعه سیستم های مدیریت باتری ضروری است.

انباشت سیستم مدیریت باتری Tsinghua نسبتاً فراوان است و 65 اختراع را به دست آورده است، این پتنت ها با همکاری شرکت های معروف داخلی و خارجی اعمال شده است که برخی از آنها نیز مجاز به دادن مرسدس بنز موتور هستند. بنابراین چگونه مشکلات ایمنی باتری را به طور کامل حل کنیم؟ اخیراً می‌توانید ایمنی را از طریق برخی فناوری‌ها تضمین کنید، اما در درازمدت، محافظت از ایمنی مطلق باتری ضروری است. نسبت بالا باتری لیتیوم یون لیتیوم می تواند جهت و روند توسعه در سراسر جهان باشد، ما نمی توانیم باتری های انرژی با خاصیت بالا را به دلیل مسائل امنیتی ایجاد کنیم، کلید این است که تعادل بین انرژی ویژه و امنیت بالا را درک کنیم.

به عنوان مثال، مشکل امنیتی ذاتی باتری لیتیومی با قدرت یون لیتیوم سه تایی نیکل بالا این است که مکانیسم این است که الکترود مثبت اکسیژن آزاد می کند. ما می توانیم انتشار مثبت اکسیژن را از طریق اصلاح رابط به تاخیر بیاندازیم. بهبود ثبات؛ سپس، یکی این است که نسل بعدی الکترولیت های جامد را توسعه دهیم، اساساً مشکل احتراق الکترولیت را حل کنیم. بر اساس مقایسه مسیر فن آوری باتری لیتیوم قدرت، یک باتری لیتیوم یونی از الکترولیت مایع برای مدت کوتاهی است و مرحله بعدی در جهت باتری حالت جامد توسعه خواهد یافت.

به طور جامع جهت توسعه باتری لیتیومی و هزینه باتری را در نظر بگیرید، توصیه می کنیم که کشور من نیز باید مسیر مشابهی را طی کند، که زمان کوتاهی است که الکترولیت مایع است، الکترود مثبت و سیلیکون منفی سه تایی نیکل بالا ایجاد می کند و سیستم مدیریت باتری و گسترش حرارتی را سرکوب می کند. از حوادث ایمنی جلوگیری کنید، چنین باتری هایی می توانند نیازهای 500 کیلومتر وسایل نقلیه الکتریکی را برآورده کنند. میان مدت و بلندمدت، گذر تدریجی از الکترولیت مایع به باتری حالت جامد کامل، تخمین زده شده در 2030 باتری حالت جامد کامل، کاربرد صنعتی دریافت خواهد کرد.

به طور خلاصه، ما باید برای حل مشکل امنیت ذاتی باتری لیتیوم پویا تلاش کنیم، توسعه سالم صنایع خودروسازی انرژی جدید را تضمین کنیم. خلاصه گزارش من را می توان اینگونه خلاصه کرد: باید به درستی به آتش سوزی خودروهای جدید انرژی جدید نگاه کنیم و علت مهم آن مشکلات کیفیت محصول، عدم رعایت مشخصات فنی و استانداردهای فنی، کوتاه بودن چرخه های تایید فنی و غیره است. در توصیه‌های سیاستی عبارتند از: اولاً، اهداف اصلی صنعتی‌سازی (واحدهای 2020 به 350 وات ساعت در کیلوگرم، سیستم 260 وات بر کیلوگرم، عمر چرخه 2000 بار رسیدند) بالا است، از منظر ایمنی، فکر می‌کنم اجرای آن توصیه نمی‌شود.

دوم، سیاست‌های یارانه‌ای باید مطابق قانون توسعه فناوری باشد، و بهبود چگالی انرژی نباید خیلی سریع باشد، نباید در فرکانس تغییر کند، این توصیه من به وزارت دارایی است. سوم، در اسرع وقت مشخصات بازرسی سالانه ایمنی خودروهای الکتریکی را راه اندازی کنید. در عین حال، برای رسیدگی و تحلیل بهتر تصادفات خودروهای برقی، بهتر است جعبه سیاه خودروهای برقی داشته باشید.

در عین حال، بسته باتری باید رابط ایمنی در برابر آتش داشته باشد. در حال حاضر، بسته باتری بسیار مرده است، که منجر به دشواری آتش نشانی می شود، اینها درست هستند. وزارت امنیت عامه

در نهایت، من فکر می کنم که ایمنی باتری اولین نکات کلیدی پیشرفت های انقلابی فناوری باتری است. همچنین اولین کلید برای بهبود عملکرد خودروهای الکتریکی خالص است. ایمنی باتری تبدیل به یک فناوری تنگنا خواهد شد، مانند 10 دقیقه، بیش از 300 کیلومتر.

فناوری شارژ سریع الکتریکی چالش هایی را برای ایمنی باتری به همراه خواهد داشت. ولتاژ از 300 ولت به 600 ولت یا حتی 800 ولت افزایش می یابد. اینها همه مربوط به امنیت و رقابت اصلی میدان نبرد در خودروهای الکتریکی خالص در آینده است.

می توان گفت که امنیت خط حیات وسایل نقلیه الکتریکی توسعه پایدار است.