Dynamic lithium battery thermal diffusion test standards and method introduction

Авторы: Iflowpower –Портативті электр станциясының жеткізушісі

Қуатты литий батареясының оты әдетте бір немесе бірнеше партиялардың бақылаусыз термиялық әсерінен басталады, сондықтан біз батареяның жылу жоғалуын зерттеуіміз керек. Жалпы термиялық бақылаудан шығу себептеріне үш негізгі аспект жатады: теріс пайдалану, батареяның ескіруі және батареяны пайдалану. Үшінші тармақ - өндіріс процесіндегі ақаулар.

Қазіргі уақытта бұл PPM деңгейі болса да, оның алдын алу қиын, бірақ біз аккумулятор ұяшықтарын жүйеге біріктірген кезде бұл қатынас салыстырмалы түрде жоғары. Бірінші аспектіде ішкі қысқа тұйықталулар теріс пайдалану процесінде туындады, содан кейін механикалық теріс пайдалану, электрлік теріс пайдалану, жылуды теріс пайдалану, қолданыстағы стандартты ережелерде жасалған бірнеше кернеуді кешенді пайдалану кезінде теріс пайдалану. Сәйкес талаптар, бірақ кейбір құрылымдық зақымданулар немесе қартаю процесінде диаметрдің өсуі және ақауларды өндіруден туындаған ішкі қысқа тұйықталу, қолданыстағы ережелерде талаптар жоқ, ал қазіргі техникалық құралдар мұндай жағдайды алдын ала болжау қиынырақ. .

Сондықтан бұл жағдайда біз термиялық бақылаудан тыс және термиялық таралу сынақ жобаларын ұсындық. Бұл жағдай SAEJ2464 және UL2580 термиялық таралу үшін сәйкес талаптарға ие болды. Қазіргі уақытта бұл жалғыз аккумулятор немесе аккумуляторлық жүйе болсын, энергия тығыздығы бірте-бірте жақсарады және біздің сынақ деректері мен статистикасына сәйкес, батареяның энергия тығыздығы жоғарырақ болса, батареяның энергия тығыздығы соғұрлым жоғары екендігі анықталды. батарея, ал термиялық тұрақтылық салыстырмалы түрде жоғары.

Оның пайда болу ықтималдығы жоғарырақ болады. Осыны ескере отырып, жаңа ұлттық стандарт термиялық диффузия жобасын енгізеді. Біз жаңа ұлттық стандарт пен жарияланатын ұлттық стандарт жобасының шын мәнінде жаңа ұлттық стандарт модульге қойылатын талаптарды жоюмен бірге батареяға қойылатын талаптарды әлсірететінін анықтадық , Бірақ батарея жүйесінде, ол термиялық таралу мен қызып кетуден қорғауды қосты.

Шын мәнінде, термиялық таралу салыстырмалы жоба болып табылады, және менің ойымша, жылу диффузиялық жоба негізінен күшті литий батареялары мен аккумуляторлық жүйелердің, тіпті электрлік көліктердің қауіпсіздігін кешенді бағалау жобасын қарастыра алады, бұл адамды қорғайды деп айтуға болады. Қорғаныс сызығы. Екінші бөлімде ағымдағы байланысты жылу диффузиясының кейбір сынақ стандарттары мен ережелері қысқаша енгізіледі.

Бірінші аспект SAEJ2464, сынақ нысаны модульдер мен батарея жинақтарын қажет етеді және сынақ нысаны анық. Жалғыз батареяның термиялық бақылаудан тыс болған кезде, жүйеде термиялық бақылаудан тыс көрші ұяшықтарға таралуын болдырмау мүмкіндігі бар, сонымен қатар өндірушілерге батарея модульдерінде сынақтан өткізу ұсынылады. Біз сондай-ақ Қытайдағы көптеген компанияларда осындай идеялар, модуль деңгейінен бірінші сынақ.

Сынақ әдісі, біз оны аздап орнатқан ұлттық стандартпен салыстырғанда, ол 100% SOC болуы керек, сынау кезінде 55 градуста немесе аккумулятордағы ең жоғары жұмыс температурасында, 400 градусқа дейін қыздыру немесе батареяда орын алған кезде. бес минут. Жылу бақылаудан тыс. Әрине, әдіс егжей-тегжейлі сипатталған, стандарт ұсынылған және сынақта жазылатын деректер температура, кернеу және т.

, және фото бейне және кейбір Эксперименттік құбылыс, соның ішінде өрт жарылыс және улы заттардың ағуы. Бұл суретте біз 2464 ұсынған триггер нүктесін таңдауға болатын бесті көрсетеді, тек схема, өйткені нақты деректер осыдан әлдеқайда күрделі, тек анықтама үшін. Екінші стандарт - UL2580.

Бұл стандарт 2464 сынақ әдісіне тікелей сілтеме жасайды. Тестілеу кезінде батарея үлгісі сыртта немесе жарылыс болуы мүмкін емес. EVS-GTR Electric Vehicle Safety жаһандық техникалық регламенті, жұмыс нәтижелерінің ағымдағы кезеңі, ішкі қысқа тұйықталуды көрсету үшін пайдаланылатын құжатты құрайды, ал қосымшада менің елім мен Жапонияның бірлескен зерттеулері үшін сілтеме ретінде сынақ процедурасы.

Екі кезеңді ағымдағы жұмыс зерттелуде, маңызды мазмұны термиялық бақылаудан тыс сынауды зерттеуді қамтиды, екінші кезеңде біз жоғары қайталанатын триггерлерді алуымыз керек. Сынақ жабдығының әсерін зерттеңіз, сонымен қатар екінші кезеңде нақты негізгі принциптерді, қандай сынақ жағдайларын немесе қандай өзгерістерді қабылдауға болатынын зерттеңіз. Одан әрі кейбір ықтимал термиялық өшірілген іске қосу әдістерін зерттеңіз, сонымен қатар тәжірибелік қайталану мүмкіндігін жақсарту үшін.

Ақырында, термиялық бақылаудан шыққанын анықтаудың негізділігі және ақырында пайымдау шартын қалыптастыру. Бұл біздің қытайлық жұмыс жоспарымыз, оның ішінде төрт бөлімді, соның ішінде триггерлеу әдістерін зерттеу және пайымдау шарттарын, сондай-ақ сол аспектіні, эксперимент нәтижелерінің қайталануын және эксперимент нәтижелерінің әртүрлі әдістерін, соңында жобаны бағалау шарттарына ыстық диффузияны зерттеу. Біріншіден, әртүрлі триггерлер әдістерін зерттеп, әртүрлі триггерлер параметрлерін нақтылап, жоғары қайталанатын эксперименттік әдістерді алу керек.

Мысал ретінде қыздыруды алатын болсақ, эксперименттік нәтижелерге әсер ететін көптеген жағдайлар бар, мұнда қыздыру қуаты мен жылыту жағдайы нәтижелерге әсер ететін екі негізгі фактор болып табылады, сондықтан біз эксперименттерді жобалау үшін осы екі параметрді аламыз, айталық қайталау Секс, тек тіл бейнелеу, сандық мағына жоқ, қайталануды жақсырақ бағалау үшін кванторлық мәндер, қыздыру уақытын пайдалану және бақылаудан тыс температураны пайдалану, бұл екі термиялық бақылаудан тыс процесс маңыздырақ Айырмашылық коэффициенттері эксперименталды бағалау ретінде қайталануы мүмкін. әдістері. Біз көптеген тәжірибелерді іске қосқаннан кейін қыздыру уақыты мен термиялық бақылаудан тыс температура арасындағы стандартты айырмашылықты, яғни қайталанудың қосарлылығын салыстыру арқылы жақсырақ қайталанатын тәжірибелік шарттарды алуға болады, әрі қарай біз басқа шектеулерден өте аламыз, мысалы. жылыту уақыты ретінде, және жүйеде қанша энергия енгізілген, мақсатты диапазонды азайтыңыз, біз ақырында жылыту қуаты мен батарея қуаты мен батарея салмағы арасындағы немесе функционалдық қатынастар арасындағы функционалдық қатынастарды алғымыз келеді. Келесі эксперименттерде барлық институттарды беру үшін бізде салыстырмалы түрде жақсы тәжірибенің қайталануы бар.

Осы жұмыстарды жүргізу үшін біз сынақ жоспарын жасадық. Әрбір аккумулятор екі жүзден астам тәжірибе жасауы керек, жұмыс көлемі өте жақсы, бұл да біздің кейінгі жұмысымыздың қиындығы болуы мүмкін. Қазіргі уақытта біз теориялық тұрғыдан талдау жасап жатырмыз және кейбір модельдеу жұмыстарын біріктіріп, эксперименттік жұмыстарды қысқартқымыз келеді.

Жүргізілген жұмыстарды қысқаша таныстырады, бұл 18650 аккумулятор, 80 Вт, 100 Вт, 120 Вт қыздыру қуаты таңдалған және қыздыру триггері өте басқарылады. Ең маңызды сома стандартты айырмашылық болып табылады, сіз 80 Вт қыздыру жағдайларын көре аласыз, екі стандартты айырмашылық салыстырмалы түрде төмен, қайталанатын салыстырмалы жақсырақ, әрине, бұл эксперименттік жағдайлар аз, біз көбірек эксперименттер қажет Ең жақсы шарттарды алыңыз. Үш эксперименттік температура қисығын орналастырыңыз, біз 80 Вт қыздырылған кезде нәтижелердің тұрақты екенін көреміз, қайталанатын интуитивті көрінуі мүмкін.

Бұл қазір біздің жұмысымыз, әлі де атқарылатын жұмыстар көп. Үшінші бөлік - мен ұлттық стандарттардың термиялық таралуын жеке түсінемін, бұл бөлік қазір көптеген компанияларды алаңдататын мәселе болуы мүмкін. Ыстық диффузия жаңа жоба және жартылай ашық жоба болғандықтан, көптеген белгісіз нәрселер бар, негізгі талаптар мен ұлттық стандарттағы бұрынғы стандарттар сәйкес келеді, ал аккумулятор жүйесі бір жылуды бақылаудан шығарды, бұл алдын ала бес минут бұрын.

Ыстық оқиғаның дабыл сигналын беру үшін, ұлттық стандарттың қауіптілігін түсіну өрт жарылыс, экипажға қауіп ретінде кіруге мүмкіндік жоқ (батарея жүйесі сынақ объектісі ретінде), компания оны сұраныс ретінде пайдалана алады. Бұл жоба жартылай ашық жоба болғандықтан, біз компаниямен және сынақ ұйымдарымен айналысуымыз керек және компанияда қосымша нұсқаулар, сонымен қатар жобалық және техникалық құжаттар бар. Сынақ мекемелері компанияның тиісті дизайны мен көрсетіліміне сәйкес сәйкес жылу диффузиялық эксперименттерін жүргізеді.

Бұл бетте кейбір файлдарды қамтамасыз ету үшін кейбір файлдар көрсетілген, салыстырмалы түрде егжей-тегжейлі талаптар, батарея пакеттері мен жүйе қауіпсіздігін көрсету үшін дабыл сигналдары мен техникалық құжаттарды қосу маңызды. Бұл техникалық құжат анағұрлым кеңірек қамтылған, соның ішінде Тәуекелдердің жұптық талдауы, сондай-ақ тәуекелдерге жауап беру стратегиялары, соның ішінде құрылымдық дизайн, функционалдық дизайн және осы функцияларды іске асыру, т.б. термиялық диффузиялық тәжірибені іске қосу процесі.

Батареяның өзі әртүрлі триггерлерден өтіп, қызуды тудыра алмаса, батареяның төменгі сол жақ бұрышынан бастап бес ықтимал жағдай болуы керек. Егер ол бақылаудан шығып кетсе, бұл жоба менің қазіргі түсінігім. Соңғы стандарт жарияланбайды және түсініктемелерді түсіну, аккумулятор жылу жоғалтуды тудыруы мүмкін емес кезде, оны тікелей қарастыруға болады, әрине, бұл эксперименталды түрде Тексеру; егер батарея термиялық бақылаудан шығуды тудыруы мүмкін болса, ол бірнеше жағдайларға бөлінеді, батарея термиялық бақылаудан шығып, дабыл сигналын беру арқылы анықталады, тек бір батарея термиялық бақылаудан тыс, бірақ жоқ. таралу, ешқандай зиян, өрт және жарылыс жоқ Бұл арқылы.

Егер дабыл сигналы берілсе, батареяда термиялық таралу бар, бірақ зиян да болды, сонымен қатар екінші және үшінші жағдайлар да бар. Ол жылу таратады және қауіп бар. Бұл уақытта шарт өтеді.

Дабыл сигналы мен қауіп арасындағы уақыт аралығы өтпейді. T 5 минуттан көп. Бұл жолаушыларға жолаушыларға алдын ала бес минут уақыт беру, жолаушыларға қашуды ескерту.

Бұл процесте термиялық бақылаудан шығу, термиялық бақылаудан шығу сынағы және дабыл сигналдары сияқты бірнеше негізгі түсініктер бар. Біз термиялық бақылаудан тыс мағынаның импровизацияланбайтын жылу реакцияларын түсінеміз. Шын мәнінде, оны жүзеге асыру қиын, өйткені бұл қарапайым Сипаттама, біз бақылаудан тыс термиялық жағдайларды бағалауға ұсыныс береміз.

Неліктен бұл ұсынып отыр, Тариир әртүрлі материалдардың әртүрлі жүйелердің дизайны әртүрлі, бұл батареяның өнімділігінде айырмашылық болуы мүмкін екенін айтты. Температура өткір болғанымен, температура өткір, егер сандық тұрғыдан талдасақ, бұл температура да салыстырмалы түрде үлкен айырмашылыққа ие болады, сондықтан бұл кезеңде өте айқын мағына беру оңай емес. Осылайша, бұл стандарт ашу берді, бұл термиялық бақылаудан тыс мағына компанияның өзі үшін маңызды болуы мүмкін.

Бұл бет дабыл сигналын түсіну болып табылады, өйткені дабыл сигналы T уақыт аралығын тікелей анықтайды, ол арқылы ма, дабыл сигналы өте маңызды нүкте болып табылады, дабыл сигналы қашан болады, жалпы компания параметрлері төрт жағдайды қамтиды. Суретте дабыл сигналы термиялық бақылаудан шығу процесінде дабыл сигналы болуы мүмкін немесе термиялық бақылаудан шығу процесіне рұқсат етілген немесе дабыл сигналы термиялық бақылаудан шыққаннан кейін дабыл сигналын береді. пайда болу процесі. Батареяның толығымен бақылаудан шыққаны расталды, бірақ дабыл сигналы термиялық бақылаудың нақты орын алуына дейін екі жағдай бар, ал жағдай дабыл сигналының шығарылуы болып табылады.

Бақылаудан тыс жылу жоқ, бұл рұқсат етілмейді, тек батареяда термиялық бақылауды жоғалтқаннан кейін эксперимент қалыпты қолайлы болады. Оқиға, дабыл сигналын беру нақты сұранысқа ие емес, бірақ дабыл сигналы беріледі және біздің іске қосу шарттары тоқтауы керек, бірақ батареяның термиялық бақылаудан шығуын қамтамасыз ету керек. Төрттік, қысқа тұйықталудың бірнеше жолы, батареялардағы термиялық бақылаудан.

Бұл бет PPT осы есепте де пайдалы, қысқа тұйықталуды теориялық модельдеумен қоса қысқаша таныстырады, біз аккумулятордағы кейбір ақауларды шығарамыз, ол кейбір қоспаларға енгізілген бе, немесе диафрагма ақауларын қалай жасауға болады, бұл әдіс, Дегенмен, бұл әдіс өндіріс сатысында сәйкес дизайн және өңдеу болуы керек, сондықтан тәжірибенің қиындығы әлі де салыстырмалы түрде жоғары. Бірнеше әдістер, соның ішінде акупунктура, жылыту, басып озу, көптеген артық зарядтар жарамсыз, жылуды бақылаудан шығару қиын, қазір назар ине мен жылытуда. Басқа әдістер бар, лазерлер, өзін-өзі қыздыру және т.б.

Өздігінен жылытуға кіріспе, жылу резисторын батареяға оң және теріс қосу және батарея триггерін қыздыру үшін батареяны қыздыру. Бұл әдіс қазір тексеру кезеңінде. Бұл әдістің бесінші тармағы термиялық диффузия сынағы үшін сақтық шаралары екенін тексеруге болады.

Бөлу алдында, сынақтан және сынақтан кейін, әркім елестетеді, түтін өте үлкен, өрт те өте үлкен, бұл сынақты орындау процесінде, сынақ алдында аккумуляторды мүмкіндігінше аз өзгерту үшін, кейбір белдіктер батареядан өтуге болады Кейбір жоғары және төмен қысым интерфейстері қосылған. Егер біз қыздыру эксперименттерін жасасақ, егер қосымша тесілген болса немесе құрылымдық сымдарды тығыздау арқылы ол аккумулятордың тығыздағыш құрылымын бұзады, өйткені сынақ процесінде аккумулятордың оң және теріс жақтарын пайдаланбаңыз, біз Трансформациялау кезінде ол шын мәнінде пайдалана алады батарея қабықшасының тығыздағыш күйінде сынақ болмайтындай етіп жылыту желісін енгізу үшін қуатты сым байламы. Дайындық процесінде кейбір сенсорлар болуы әбден мүмкін және біз кейбір артықшылықтар жасаймыз, бұл бізге деректерді алуға жақсы көмектеседі.

Сынақ процесінде улы және жанғыш түтін газдары көп болады. Шығарылған және пайдаланылған газдарды өңдеуді қарастыру қажет. Сонымен қатар, сынақ процесінде жанып, жарылуы мүмкін.

Сынақтан кейін, сынақтан кейінгі үлгілерде термиялық бақылаудан толық шықпауы мүмкін болғандықтан, батареяның бір бөлігінде қалдық энергия болуы мүмкін. Біз алдымен келесі өңдеуді орындау үшін энергияны босатуымыз керек. Біз ұлттық негізгі зерттеу бағдарламаларына негізделген ұлттық негізгі зерттеу бағдарламаларына негізделген кейбір жобалық ынтымақтастықты жасаймыз.

Алғашқы кезеңде кейбір газ түрлері мен әртүрлі батареялардың мазмұны әртүрлі батареяларда пайда болды, оларда кейбір улы заттар бар. Біз әртүрлі сыйымдылықтағы батареяларды термиялық бақылаудан шығарған кезде, біз анық Жаңаны табамыз, бірақ басқа газ құрамында ерекше өзгеріс жоқ, бұл процесте көміртегі тотығын өндіру белгілі бір басымдыққа ие болуы мүмкін, ол көміртегіге берілуі мүмкін. монооксид. Егер орта ашық болса, көміртегі тотығы одан әрі көмірқышқыл газына айналуы мүмкін.

Соңғы бөлік термиялық бақылаудан шығудың алдын алуға және сынауға қатысты, бұл бөлік жай ғана. Біздің ойымызша, электролиттің ағып кетуін анықтау алғашқы күндерде жасалуы мүмкін, ал электр қосылымының бұзылуын бақылау ток кернеуінің өзгеруі немесе температура туралы ақпарат тізбегінің қосылымы арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Сондай-ақ түтін мен өртке мониторинг жүргізіледі.

Күте тұрыңыз, Ли Пи құрудың жақсы жолы болуы керек. Сонымен қатар, бұл ішкі қысқа тұйықталу мониторингі. Қысқа тұйықталудың пайда болуы салыстырмалы түрде уақыттық процесс екенін түсінеміз.

Жалпы алғанда, қысқа тұйықталу аз диапазон болып табылады және қауіпсіздік мәселелері болмайды, тек өнімділікте немесе кернеуде кейбір өзгерістер бар. Егер біз батареядағы қысқа тұйықталуды ертерек анықтай алатын болсақ, батареяның жылуын бақылаудан шығарудың және алдын алудың пайдалылығы артады.