전기차 배터리가 폭발하는 이유를 설명하라

2022/04/08

저자 : 아이플로우파워 –휴대용 발전소 공급업체

신에너지 자동차 전원 리튬 배터리 안전 최근 전기 자동차 사고가 매우 우려되므로 오늘날 전기 자동차의 안전에 중점을 둡니다. 네 가지 측면, 먼저 전기자동차 사고 통계를 소개하고자 합니다. 이것은 최근 몇 년 동안 외국 전기 자동차의 자연 발화 원인을 요약 한 것으로 충돌이 중요합니다.

실제로 연료 자동차도 충돌 후 화재가 발생하는데, 이는 국내 통계의 불입니다. 국내에는 몇 가지 특징이 있다. 첫째, 3원 전지이고, 인산철리튬도 중요하다. 삼원 전지가 반 이상이다. 둘째, 원통형 배터리는 주로 강철 껍질이기 때문에 부피가 빡빡하기 때문에 더 중요한 유형 중 하나이므로 열이 제어 불능 상태가되면 폭발하여 다른 배터리를 점화합니다.

셋째, 장전사고의 사고가 상대적으로 크다. 일반적으로 말해서 배터리가 일정 깊이까지 방전된 후에도 뜨겁지 않으면 일반적으로 제어불능의 열이 만발하여 배터리와 충전시스템이 함께 연결되어 있기 때문에 충전시 발생하기 쉽고 열적이다. 통제 불능 가장 쉬운 경우 고압 전기 제품 등의 단락이 발생하면 사고가 발생하기 쉽습니다.

또한 모델의 관점에서 볼 때 신구 모델은 배터리 시스템이 그다지 높지 않습니다. 사고의 중요성이 처음 몇 년 동안의 사고이기 때문에 시스템에 대한 전반적인 모습이 그다지 높지 않기 때문입니다. , 우리가 생각하는 에너지 배터리보다 높지 않습니다. 이러한 사고의 주요 원인은 배터리 온도 조절 장치라고 해야 하는데 배터리가 제어할 수 없는 열은 무엇입니까? 배터리 온도가 누름 배터리에 도달하면 사슬의 부정적인 반응, 반응 반응이 일어나므로 온도가 급격히 상승하고 최고 속도는 초당 온도 상승에 도달할 수 있으므로 속도가 매우 빠릅니다. 열이 제어되지 않는 원인은 무엇입니까? 첫 번째는 배터리가 과열되었다는 것입니다.

그냥 배터리가 뜨겁고 뜨거울 것이라고 말했습니다. 과열의 원인은 다양합니다. 배터리 팩 자체가 고르지 않거나, 국부적으로 온도, 과충전, 외부 전기가 통하는 이유, 내부 단락 등이 있을 수 있습니다.

발열, 기계적 이유, 더 많은 물, 좋지 않음, 충돌 등. 이러한 사고의 주요 원인을 살펴보겠습니다. 우리는 그것이 제품 품질 문제라고 생각합니다. 제품 품질 문제는 관련 기술 표준 및 규범을 엄격히 준수하지 않고 설계, 제조, 검증하는 제품을 말합니다.

세 가지 범주의 세 가지 유형이 있습니다. 첫째, 배터리 제품 테스트 검증; 둘째, 차량 사용 중 신뢰성 변화; 셋째, 충전안전관리기술에 문제가 있다. 이러한 측면을 분석해 보겠습니다. 첫째, 배터리 제품 테스트가 미흡하다.

보조금 정책 주기가 1년이기 때문에 제품 개발 주기와 어울리지 않습니다. 예를 들어, 당사의 화학소재 시스템 개선은 일반적으로 1년 이상이지만, 당사는 보조금의 경고를 따르기 때문에 맹목적으로 특정 에너지보다 높은 에너지를 추구하여 테스트 검증 시간을 단축합니다. 경우에 따라 개발 주기를 단축하기 위해 배터리 활물질을 두껍게 하고, 다이어프램을 얇게 하여 배터리를 늘리는 것과 같은 물리적 개선 방법을 선호하지만 안전 성능이 저하되는 경우가 많습니다.

두 번째는 전기 배터리 테스트의 수단이 완벽하지 않고 실제 자동차의 사용 조건을 반영할 수 없다는 것입니다. 회사의 큰 부분은 회사의 내부 배터리 안전 테스트 표준을 설정하지 않으며 일부 회사는 배터리 안전 테스트 용량이 없으며 생산 품질이 고르지 않습니다. 세 번째 이유는 바로 지금, 노후화를 사용하면서 신뢰도가 떨어지기 때문입니다.

예를 들어, 방수 효과는 전체 수명 주기에서 열악합니다. 일반적으로 당사 배터리의 밀봉은 IP67 표준을 통과해야 하지만 차량을 사용한 후에는 밀봉이 악화되어 물에 잠기고 쉽게 단락됩니다. 또한 배터리의 레이저 용접과 같이 용접 지점 내부는 보이드가 발생하기 쉽고, 이는 새로운 임피던스를 유발하고, 이는 차례로 고온 지점으로 이어져 제어 불능의 열을 유발합니다.

배터리 시스템 및 충전기 고전압 전기 제품의 노화도 있습니다. 예를 들어, 우리가 충전하는 접촉기는 자주 열리며 때로는 아크가 발생하여 고온과 접촉기 표면이 타거나 접착되어 단락되고 열이 납니다. 이것이 열 손실의 원인입니다. 네 번째 이유는 충전, 데이터 통신이 충전 중 표준화되지 않았으며, BMS 제조업체 및 충전기 제조업체가 새로 공포된 국가 표준을 엄격하게 구현하지 않았기 때문입니다.

우리의 배터리 관리 시스템에 따르면 충전의 기능적 안전은 매우 우수한 전원 켜기 기능이며 배터리 관리 시스템에 의해 제어될 때 현재 기능 안전 규범의 엄격한 구현이 없으며 ISO26262입니다. 우리가 규범을 준수하지 않은 이유로 인해 완전히 구현되지 않았습니다. 충전 안전에 대한 관련 표준은 엄격하게 시행되지 않습니다. 예를 들어, 우리의 충전 계전기에는 진단 기능이 있어야 하지만 일부는 비용을 절약하기 위한 것입니다.

배터리 관리 시스템 및 충전 파일 장비 적격 절연 감지 장치가 없으며 차량 및 충전 파일에 의해 형성된 충전 회로가 표준 요구 사항의 절연 전압, 상승 거리, 과부하, IP 레벨, 삽입력, 잠금 장치, 온도를 충족하지 않습니다. 상승, 낙뢰 모든 표시기는 BMS가 충전 지침을 엄격하게 준수하지 않았음을 요구합니다. 왜 품질 문제입니까? 즉, 우리는 모든 측면을 설계, 제조, 사용 및 검증하며 표준과 규범 사이의 엄격한 준수가 없습니다. 물론 저희가 매년 안전점검을 하는 등 부족한 부분도 있고, 빠진 부분도 있지만 이건 회사가 아닙니다.

이것은 정부입니다. 해야 할 일. 고에너지 배터리는 더 심각한 보안 기술 문제에 직면해 있으므로 이 문제에 대해서는 아래에서 이야기하겠습니다.

우리나라 신에너지 자동차 동력 리튬전지의 에너지 발전 추세에 따라 우리는 곧 300 Watt/kg으로 나아갈 것이며 곧 이러한 제품이 시장에 진입할 것인데 이른바 고니켈 삼원 811 전지입니다. 곧 시장에 진입할 것이며, 이러한 고비 에너지 배터리는 에너지 배터리보다 상대적으로 낮은 이러한 안전 기술이 직면한 안전 기술보다 높을 것입니다. 이와 관련하여 We Tsinghua University는 배터리 안전 실험실의 기본 연구 및 기술 개발을 전문으로 합니다.

여기에서는 참고용으로 R&D의 결과를 간략하게 소개합니다. 현재 Tsinghua University Battery Safety Lab은 BMW, Mercedes, Nissan을 비롯한 국내외 기업 및 연구 기관과 광범위하게 협력하고 있습니다. 연구 초점은 열 통제 불능의 세 가지 측면에 있으며, 하나는 열, 전기 및 기계를 포함한 열의 원인입니다.

둘째, 재료 설계 수준에서 보호되는 열 제어 불능의 메커니즘은 무엇입니까? 세 번째는 열 확산입니다. 일단 셀 배터리가 열 손실을 멈추지 않으면 2차 보호 수단이 있습니다. 즉, 확산이 사고를 예방할 수 있는 한 시스템 수준에서 제어할 수 없는 열 확산입니다. . 우리는 재료 자체뿐만 아니라 시스템 수준에서도 에너지보다 높은 배터리 열을 제어할 수 없습니다.

첫 번째는 열 통제 불능의 메커니즘과 억제입니다. 우리는 두 가지 실험 수단으로 수행했습니다. 하나는 재료 열 안정성 연구를 위한 시차 주사 열량계이고 다른 하나는 배터리 단위체 열 손실 측정을 위한 가속 온도계입니다. 높은 비율의 에너지 배터리 열이 제어할 수 없는 여러 특성.

일반적으로 배터리 온도가 어느 정도 상승하면 배터리는 자체 생산됩니다. 우리는 이 온도를 T1이라고 부르며, 억제할 수 없는 열 발생이 어느 정도 발생합니다. T2라고 하는 열 제어 불능 트리거는 마지막 온도가 가장 높은 지점 TH까지 상승합니다. 온도 조절 장치 메커니즘이 불분명한 것은 T2에서 T3에서 일어나는 중요한 일입니다.

이는 일반적으로 기존 배터리에 해당하는 단락으로 인한 것으로 간주되지만 전체 연구에서는 그렇지 않음을 발견했습니다. 제어할 수 없는 뜨거운 내부 단락이 없음을 발견했습니다. 이는 고비에너지 전지의 내열고온 신규 격막이 변하지 않고 기본적으로 전해질이 완전히 증발하지만 230~250도에서는 산소와 음극이 양극에서 반응하기 때문이다. 물질 상 변화가 나타납니다.

또한 니켈 함량이 다른 3차원 리튬 이온 배터리의 차이점을 살펴보겠습니다. 811 배터리는 현재 622 또는 532 이상이며 811의 발열 피크가 그보다 훨씬 높아 811의 열 안정성이 좋지 않음을 나타냅니다. 분석 후 우리가 얻은 예비 결론은 고 니켈 양극이 모든 배터리 안전에 큰 영향을 미치고 실리콘 숯의 음극은 크지 않지만 사이클 감쇠 후 영향이 상대적으로 크다는 것입니다.

또한 재료의 코팅과 같은 일련의 개선 경로가 있으며 다결정의 양극 재료를 단결정 입자로 대체하는 새로운 방법을 찾았습니다. 배터리의 열 안정성이 매우 우수하며 해당 보안이 개선되었습니다. 두 번째는 열 확산, 실제 사고는 열 확산에 의해 발생한다는 것입니다. 즉, 배터리 단량체가 완전히 통제 불능 상태가 된 후 모든 배터리 팩이 모두 확산되어 화재가 발생합니다.

제어 불능의 열 확산에 대한 테스트 및 시뮬레이션에 따르면 단열 방법은 열 전달을 유도하는 경로에 단열 재료를 추가하도록 설계되었습니다. 실험적 발견은 실제로 분리 열 손실 확산의 효과를 달성했습니다. 이러한 방화벽 기술은 우리나라의 국제 전기 자동차에 널리 퍼져 있는 규정에 채택되었습니다.

세 번째 측면에서는 열 손실 및 배터리 관리의 원인입니다. 첫 번째 유인은 내부 단락이며, 배터리 및 사고 배터리의 분석은 배터리 제조시 균일 한 극과 일정 시간이 지나면 접힌 부분의 파열이 발생하기 쉬운 것으로 밝혀졌습니다. , 리튬 제어에 취약하여 열 손실이 발생합니다. 또한, 제조 과정의 불순물도 내부 합선의 원인이 되며, 이를 배터리 암이라고 칭하는데, 언제 유도될지 모르기 때문에 오랜 시간이 지나면 합선되는 경우가 많습니다.

이를 위해 우리는 배터리에서 단락 회로의 대안 실험 방법을 개발하고 특정 배터리에 메모리 합금을 주입하여 예상되는 내부 단락 회로를 달성합니다. 우리가 연구한 후 내부 단락은 4가지 범주로 나뉘며 그 중 알루미늄 농축액과 음극이 가장 위험한 내부 단락입니다. 사전에 전쟁도 잘 할 필요가 있고, 우리는 일련의 연구를 했고 내부 단락의 3단계 진화 과정을 얻었습니다.

첫 번째 단계에서는 전압만 낮추고 온도 상승은 없습니다. 두 번째 단계에는 온도가 상승하고 세 번째 단계에는 급격한 온도 상승이 있어 제어할 수 없는 열입니다. 이 진화 과정에 따르면, 우리는 처음 두 단계에서 내부 단락을 식별하기 위해 노력하고, 사전에 열 제어 불능의 내부 단락 경고를 트리거하는 것이 가능할 것입니다. 이 기술은 Ningde Times와 협력했습니다.

두 번째 측면은 충전입니다. 테스트 분석을 통해 형질전환 및 통제 불능 메커니즘을 명확하게 전제합니다. 이를 기반으로 열전 결합 모델을 통해 배터리 오버행의 성능을 예측합니다. 재충전 사고는 일반적으로 배터리의 불일치와 같은 미세 충전입니다. 불일치, 이미 충전 과정에 장소가 있고 일부 장소가 가득 차 있지 않기 때문에 일부 가득 찬 배터리로 이어질 것입니다. 그런 다음 리튬 음극 재료의 리튬, 리튬 lactary 결정은 소위 리튬이며, 결과적으로 단락이 발생하여 단락이 발생합니다.

이 문제를 해결하기 위해 우리는 기준 전극을 기반으로 가치 기반 리튬 급속 충전 기술을 개발했으며 음극의 전위를 0에서 제어합니다. . 3전극을 기반으로 모델을 기반으로 피드백 및 관찰이 가능합니다. 이것은 우리의 실험적인 리튬 급속 충전 기술입니다.

이 기술 적용 후 리튬이 발생하지 않고 충전 속도가 빨라집니다. 세 번째 이유는 노화입니다. 배터리 노화 후 불일치가 확대되어 배터리 사이클 수의 부정확성이 점점 더 커지고 있으며, 용량 일관성이 나쁠수록 배터리 관리의 정확도가 매우 떨어집니다.

또한 저온 환경에서의 노화는 배터리의 열 안정성에 심각한 영향을 미치고 열 제어 불능의 자체 생성 온도가 감소하여 열 제어 불능이 발생할 가능성이 더 높습니다. 이러한 문제점을 분석한 결과, 배터리 시스템의 안전성 확보의 핵심은 첨단 배터리 관리 시스템의 개발임을 알 수 있었습니다. 현재 배터리 관리 시스템 측면에서 국내 제품은 미흡하고 정확성, 특히 보안 기능이 미흡하여 배터리 관리 시스템에 대한 연구 개발을 확대할 필요가 있다.

Tsinghua의 배터리 관리 시스템 축적은 비교적 풍부하고 65개의 특허를 획득했으며 이 특허는 국내외 유명 기업의 협력으로 적용되었으며 그 중 일부는 Mercedes-Benz Motors에 부여할 수도 있습니다. 그렇다면 배터리 안전 문제를 어떻게 완전히 해결할 수 있을까요? 최근에는 일부 기술을 통해 안전성을 보장할 수 있지만 장기적으로는 배터리의 절대적인 안전성을 보호할 필요가 있다. 리튬 이온 전원 리튬 배터리 높은 비율은 세계적인 개발 방향과 추세가 될 수 있으며 보안 문제로 인해 높은 특정 에너지 배터리를 개발할 수 없으며 핵심은 높은 특정 에너지와 보안 사이의 균형을 파악하는 것입니다.

예를 들어, 고니켈 삼원 리튬 이온 전력 리튬 배터리의 본질적인 보안 문제는 양극이 산소를 방출하는 메커니즘이라는 점입니다. 인터페이스의 수정을 통해 산소의 긍정적인 방출을 지연시킬 수 있습니다. 안정성을 향상시킵니다. 그런 다음 하나는 차세대 고체 전해질을 개발하는 것입니다. 근본적으로 전해질 연소 문제를 해결하십시오. 전원 리튬 배터리 기술 경로의 비교를 기반으로 짧은 시간에 액체 전해질 리튬 이온 배터리이며 다음 단계는 고체 배터리 방향으로 발전합니다.

배터리 비용 및 전원 리튬 배터리의 개발 방향을 종합적으로 고려하여 우리나라도 유사한 경로를 취하는 것이 좋습니다. 짧은 시간에 액체 전해질, 고니켈 3원 양극 및 실리콘 음극을 개발하고 배터리 관리를 억제합니다. 시스템 및 열 확산. 이러한 배터리는 500km의 전기 자동차 요구 사항을 충족할 수 있는 안전 사고를 방지합니다. 2030년 전고체 전지로 추정되는 중장기적으로 액체 전해질에서 전고체 전지로 점진적으로 전환하는 것은 산업 응용을 받을 것입니다.

요컨대, 우리는 동적 리튬 배터리 고유 보안 문제를 해결하기 위해 노력해야하며 신 에너지 자동차 산업의 건강한 발전을 보장해야합니다. 내 보고서의 요약은 다음과 같이 요약될 수 있습니다. 우리는 최근에 출시된 신에너지 자동차를 정확히 살펴보아야 하며, 그 중요한 원인은 제품 품질 문제, 기술 사양 및 기술 표준 미준수, 기술 검증 주기 단축 등입니다. 권장 사항은 다음과 같습니다. 첫째, 원래의 산업화 목표(2020년 단위는 350watt-hour/kg, 시스템 260watt/kg, 사이클 수명 2000회 도달)가 높아 안전 측면에서 구현하는 것이 바람직하지 않다고 생각합니다. .

둘째, 보조금 정책은 기술 개발의 법칙에 부합해야 하며 에너지 밀도의 개선은 너무 빠르지 않아야 하고 빈도에 따라 변경되어서는 안 됩니다. 이것이 제가 재무부에 권고하는 사항입니다. 셋째, 가능한 한 빨리 전기차 안전 연간 검사 사양을 발표합니다. 동시에 전기자동차 사고를 보다 잘 처리하고 분석하기 위해서는 전기자동차 블랙박스를 구비하는 것이 가장 좋다.

동시에 배터리 팩에는 화재 안전 인터페이스가 있어야 합니다. 현재 배터리 팩이 매우 소모되어 화재 진압에 어려움을 겪고 있습니다. 이것이 맞습니다. 공안부.

마지막으로, 배터리 안전성은 배터리 기술 혁신의 첫 번째 핵심 포인트라고 생각합니다. 순수 전기차의 성능 향상을 위한 첫 번째 관건이기도 하다. 배터리 안전은 10분, 300km 이상과 같은 병목 기술이 될 것입니다.

전기 급속 충전 기술은 배터리 안전에 문제를 가져올 것입니다. 전압은 300V에서 600V 또는 800V로 증가합니다. 이것들은 모두 보안과 관련이 있으며 미래의 순수 전기 자동차의 주요 전장 경쟁입니다.

보안은 전기차의 지속 가능한 발전의 생명선이라고 할 수 있습니다.

문의하기
귀하의 요구 사항을 알려 주시면 상상할 수있는 것 이상을 할 수 있습니다.
귀하의 문의를 보내십시오
Chat with Us

귀하의 문의를 보내십시오

다른 언어를 선택하세요
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
현재 언어:한국어