Forklar elbilbatteriet Hvorfor eksplodere

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Ny energi kjøretøy kraft litium batteri sikkerhet nylig elektrisk bilulykke er veldig bekymret, så i dag, fokusere på sikkerheten til elektriske kjøretøy. Jeg vil introdusere deg fire aspekter, først av alt, ulykkesstatistikk for elbiler. Dette er en oppsummering av årsakene til selvantenning av utenlandske elbiler siden de siste årene, og det er viktig å krasje.

Faktisk vil drivstoffbiler også få brann etter kollisjon, som er brannen i innenlandsk statistikk. Det er slike noen funksjoner i landet: For det første er det tre-yuan-batteriet, og litiumjernfosfat er også, det er viktig å være et ternært batteri, mer enn halvparten. For det andre er det sylindriske batteriet hovedsakelig, dette er en av de viktigste typene, fordi det er et stålskall, volumet er stramt, så når termikken er ute av kontroll, vil den eksplodere, noe som vil antenne andre batterier.

Tredje, ulykken av hendelsen av lading brann er relativt stor. Generelt sett, hvis batteriet ikke er varmt etter utlading til en viss dybde, er den termiske ute av kontroll generelt i full, så det er lett å forårsake under lading, fordi batteriet og ladesystemet er koblet sammen, og det er termisk ute av kontroll Når det er lettest, er det en kortslutning av høyspente elektriske apparater, etc., vil det være en ulykke.

Også, fra perspektivet til modellen, de nye og gamle modellene har, er batterisystemet ikke veldig høyt, fordi viktigheten av ulykken er at ulykken i de første årene, det generelle utseendet på systemet er ikke veldig høy, ikke veldig høy enn energibatterier vi tror. Batteritermostat bør sies å være hovedårsaken til disse ulykkene, hva er den termiske ute av kontroll av batterier? Batteritemperaturen når et pressende batteri vil ha en negativ reaksjon av kjeden, reaksjonsreaksjonen, så temperaturen stiger raskt, den høyeste hastigheten kan nå temperaturstigningen per sekund, så hastigheten er veldig rask. Hva er årsaken til termisk ute av kontroll? Den første er at batteriet overopphetes.

Sa bare at batteriet er varmt og det blir varmt. Det er ulike årsaker til overoppheting. Det kan være at selve batteripakken er ujevn, det er en lokal temperatur, overlading, utenfor Årsaken til denne strømmen, intern kortslutning osv.

vil eksoterm, samt mekaniske årsaker, mer vann, ikke bra, kollisjon, etc. La oss ta en titt på hovedårsaken til disse ulykkene, vi tror det er et problem med produktkvalitet. Produktkvalitetsproblemer refererer til produktet i design, produksjon, verifisering, uten streng overholdelse av relevante tekniske standarder og normer.

Det er tre typer av tre kategorier, for det første, batteriprodukttestverifisering; for det andre, pålitelighetsvariasjon under kjøretøybruk; for det tredje har lading av sikkerhetsstyringsteknologi problemer. La oss analysere disse aspektene. For det første er batteriprodukttesten utilstrekkelig.

Siden den politiske syklusen med subsidier er et år, er den ikke veldig samsvarende med produktutviklingssyklusen. For eksempel er forbedringen av vårt kjemiske materialsystem generelt mer enn ett år, men fordi selskapet følger advarselen om tilskuddet, blindt Forfølge høy-enn-spesifikk energi, forkorte tiden for testverifisering. Noen ganger foretrekkes ofte den fysiske forbedringsmetoden for å forkorte utviklingssyklusen, for eksempel å tykke det batteriaktive materialet, tynn membran, slik at batteriet økes, men sikkerhetsytelsen reduseres.

Den andre er at metoden for elektrisk batteritest ikke er perfekt, og bruksforholdene til den virkelige bilen kan ikke reflekteres. Store store deler av selskapet etablerer ikke selskapets interne batterisikkerhetsteststandard, noen selskaper har ingen kapasitet til batterisikkerhetstesting, produksjonskvaliteten er ujevn. Den tredje grunnen er nettopp nå, reliabiliteten avtar under bruk av aldring.

For eksempel er vanntettingseffekten dårlig i hele livssyklusen. Vanligvis skal forseglingen til batteriet vårt passere IP67-standarden, men etter at kjøretøyet er brukt, vil forseglingen bli dårligere, noe som resulterer i at vann i vannet lett kortsluttes. Også, slik som lasersveising av batteriet, er innsiden av sveisepunktet utsatt for tomrom, noe som vil forårsake ny impedans, som igjen fører til høye temperaturpunkter, og forårsaker termisk ukontroll.

Det er også aldring av batterisystemet og laderen høyspent elektriske apparater. For eksempel vil kontaktoren vi lader ofte åpne, noen ganger vil den bue, noe som resulterer i denne brenningen eller adhesjon av den høye temperaturen og kontaktoroverflaten, vil bli kortsluttet, vil feber, Dette er årsakene til varmetap. Den fjerde grunnen er å lade, datakommunikasjonen er ikke standardisert under lading, og produsenten av BMS-produsenter og ladere har ikke streng implementering av nylig kunngjorte nasjonale standarder.

Den funksjonelle sikkerheten ved lading, i henhold til vårt batteristyringssystem, er ladingen veldig god oppstartsfunksjon, og når den styres av batteristyringssystemet, har vi for øyeblikket ikke streng implementering av funksjonelle sikkerhetsnormer, er ISO26262. Denne normen er ikke fullt implementert, noe som også er forårsaket av årsakene til at vi ikke har overholdt normen. De relevante standardene for ladesikkerhet håndheves ikke strengt. For eksempel skal ladereléet vårt ha diagnosefunksjoner, men noen for å spare kostnader.

Batteristyringssystem og ladebunke Det er ingen utstyrskvalifisert isolasjonsdeteksjonsenhet, og ladekretsen som dannes av kjøretøyet og ladehaugen oppfyller ikke isolasjonsspenningen i standardkrav, klatreavstand, overbelastning, IP-nivå, innsettingskraft, lås, temperaturstigning, lynnedslag Alle indikatorer krever at BMS ikke har streng abidance. Hvorfor er det et kvalitetsproblem? Det vil si at vi er i design, produksjon, bruk og verifiserer alle aspekter, ingen streng samsvar mellom standarder og normer. Selvsagt mangler vi noen, slik som vår årlige sikkerhetskontroll, dette mangler, men dette er ikke et firma.

Dette er regjeringen. Ting å gjøre. Høyt-enn-energi batteri står overfor en mer alvorlig sikkerhetsteknologisk utfordring, så jeg vil snakke om dette problemet nedenfor.

I henhold til utviklingen av mitt lands nye energi kjøretøy makt litium batteri enn energiutvikling, vil vi snart gå videre til 300 Watt / kg, snart disse produktene vil komme inn på markedet, som er den såkalte høy nikkel ternære 811 batteri. Snart kommer inn på markedet, disse høyspesifikke energibatteriene vil være høyere enn sikkerhetsteknologien som disse relativt lavenergibatteriene står overfor. I denne forbindelse har We Tsinghua University spesialisert seg på grunnleggende forskning og teknologiutvikling av batterisikkerhetslaboratorier.

Her vil du kort introdusere resultatene av R <000000> D, for din referanse. For tiden har Tsinghua University Battery Safety Lab blitt mye samarbeidet med innenlandske og utenlandske selskaper og forskningsinstitusjoner, inkludert BMW, Mercedes, Nissan. Forskningsfokuset er på tre aspekter av termisk ute av kontroll, den ene er årsaken til varme, inkludert varme, elektrisitet og maskineri.

For det andre, hva er mekanismen for termisk ute av kontroll, som er beskyttende i materialdesignnivå. Den tredje er varmespredningen, når cellebatteriet ikke stopper varmetapet, er det et sekundært beskyttelsesmiddel, det vil si spredning av termisk ute av kontroll i systemnivået, så lenge spredningen kan forhindre ulykker. Vi har et termisk batteri med høy energi ute av kontroll, ikke bare av selve materialet, men også fra systemnivå.

Den første er mekanismen og undertrykkelsen av termisk ute av kontroll. Vi utførte fra to eksperimentelle metoder, det ene er et differensielt skanningskalorimeter for forskning på materialtermisk stabilitet, det ene er et akselerasjonstermometer for måling av monomert varmetap i batteriet. Flere egenskaper ved høyproporsjonert energibatteri termisk ute av kontroll.

Generelt, når batteritemperaturen stiger til en viss grad, vil batteriet være egenprodusert. Vi kaller denne temperaturen T1, og varmeutviklingen skjer til en viss grad, som ikke kan undertrykke, termisk ut-av-kontroll trigger, kalt T2, den siste temperaturen stiger til det høyeste punktet TH. Termostatmekanismen er uklar er en viktig ting som skjer i T2 til T3.

Det anses generelt å skyldes kortslutning, noe som er sant for konvensjonelle batterier, men vi fant ut at det ikke er helt i studien. Vi fant ut at det ikke er noen intern kortslutning, noe som er varmt ute av kontroll. Dette er fordi den høytemperaturbestandige høytemperatur nye membranen til det høyspesifikke energibatteriet ikke har endret seg, og elektrolytten er i utgangspunktet fullstendig fordampet, men ved 230-250 grader vises oksygenet og den negative elektroden som er reaktive i det positive elektrodematerialets faseendring.

I tillegg, la oss ta en titt på forskjellene i det tredimensjonale litiumionbatteriet med forskjellig nikkelinnhold. 811-batteriet er for tiden mer enn 622 eller 532, og de eksoterme toppene til 811 er betydelig høyere enn det, noe som indikerer at den termiske stabiliteten til 811 er dårlig. Etter analyse er den foreløpige konklusjonen vi fikk at den positive elektroden med høyt nikkel har stor innflytelse på all batterisikkerhet, og den negative elektroden til silisiumkullet er ikke stor, men påvirkningen er relativt stor etter syklusdempingen.

Det er også en rekke forbedringsveier, som belegg av materialet, og vi har funnet en ny metode, som går ut på å erstatte det positive materialet til det polykrystallinske med enkeltkrystallpartikler. Den termiske stabiliteten til batteriet er veldig god forbedring, tilsvarende sikkerhet har god forbedring. Det andre er at varmespredningen, den virkelige ulykken er forårsaket av termisk spredning, det vil si at etter at en batterimonomer er helt ute av kontroll, er alle batteripakker spredt, og brannen vil skje.

I henhold til vår test og simulering av termisk ut-av-kontroll spredning, er en metode for isolasjon designet for å legge til varmeisolerende materialer på veien til ledende varmeoverføring. Den eksperimentelle oppdagelsen har faktisk oppnådd effekten av spredning av separasjonsvarmetap. Denne typen brannmurteknologi har blitt tatt i bruk i regelverket som har spredt seg i mitt lands internasjonale elektriske kjøretøy.

I det tredje aspektet er det årsaken til varmetap og batteristyring. Det første insentivet er indre kortslutning, og analysen av batteriet og ulykkesbatteriet har vist seg at den jevne polen når batteriet produseres, og bruddet på det foldede området vil oppstå etter en tidsperiode, som er lett å oppstå, som er utsatt for litiumkontroll, noe som resulterer i varmetap. I tillegg forårsaker urenheter i produksjonsprosessen også interne kortslutninger, vi setter dette kalt batterikreft, fordi jeg ikke vet når det er indusert, og noen ganger kortsluttes det ofte etter lang tid.

For dette formål oppfant vi en alternativ eksperimentell metode for kortslutning i batteriet, og oppnår forventede innvendige kortslutninger ved å implantere minnelegeringer i et bestemt batteri. Etter at vi har studert, er den interne kortslutningen delt inn i fire kategorier, hvorav aluminiumkonsentrasjonsvæsken og den negative elektroden er den farligste interne kortslutningen. Det er også nødvendig å krig i god tid, og vi har foretatt en rekke undersøkelser og oppnådd tre-trinns evolusjonsprosess med interne kortslutninger.

I det første trinnet senkes bare spenningen, det er ingen temperaturøkning; det andre trinnet har temperaturstigningen, og det tredje trinnet har en kraftig temperaturstigning, som er termisk ute av kontroll. I henhold til denne utviklingsprosessen streber vi etter å diskriminere den indre kortslutningen i de to første fasene, og det vil være mulig å utløse den interne kortslutningsvarslingen om den termiske ute av kontroll på forhånd. Denne teknologien har samarbeidet med Ningde Times.

Det andre aspektet er lading, vi har tydelig premiss transfeksjon og ute av kontroll mekanisme gjennom testanalyse. På dette grunnlaget, gjennom den termoelektriske koblingsmodellen for å forutsi ytelsen til batteriets overheng. Oppladningsulykken er vanligvis mikrolading, for eksempel inkonsekvensen til batteriet, fordi inkonsekvensen, det allerede er et sted i ladeprosessen, og noen steder ikke er fulle, vil det føre til noen fullfylte batterier, deretter litiumlitium i det negative elektrodematerialet, en litiumlaktærkrystall er den såkalte kortslutningen, noe som resulterer i kortslutning.

For å løse dette problemet har vi utviklet den verdibaserte litium hurtigladingsteknologien basert på referanseelektroden, kontroller potensialet til den negative elektroden i null (litium under null), som legges til for å legge til en elektrode, altså tre elektroder. Basert på tre-elektroden kan tilbakemelding og observasjon utføres basert på modellen. Dette er vår ineksperimentelle litium hurtigladingsteknologi.

Etter denne teknologiapplikasjonen vil det ikke forekomme litium, og ladehastigheten akselereres. Den tredje grunnen er aldring. Inkonsekvensen etter aldring av batteriet vil bli utvidet, noe som er årsaken til at inkonsekvensen av antall batterisykluser blir stadig mer, og ettersom kapasitetskonsistensen er dårlig, er nøyaktigheten av batteristyringen svært dårlig.

I tillegg påvirker aldring i lavtemperaturmiljøet den termiske stabiliteten til batteriet alvorlig, og den selvgenererende temperaturen til den termiske ute av kontroll vil avta, noe som er mer sannsynlig å føre til termisk ute av kontroll. Gjennom analysen av disse problemene fant vi ut at kjernen i å sikre sikkerheten til batterisystemet er utviklingen av avansert batteristyringssystem. For øyeblikket, når det gjelder batteristyringssystemer, er innenlandske produkter utilstrekkelige, og nøyaktigheten er utilstrekkelig, spesielt sikkerhetsfunksjoner, så det er nødvendig å øke forskning og utvikling av batteristyringssystemer.

Tsinghuas akkumulering av batteristyringssystemet er relativt rikelig, og har oppnådd 65 patenter, disse patentene har blitt brukt i samarbeid med kjente innenlandske og utenlandske selskaper, hvorav noen også er autorisert til å gi Mercedes-Benz Motors. Så hvordan løser vi batterisikkerhetsproblemer? Nylig kan du garantere sikkerhet gjennom noen teknologier, men i det lange løp er det nødvendig å beskytte den absolutte sikkerheten til batteriet. Lithium-ion power litium batteri høy ratio kan være verdensomspennende utviklingsretning og trender, vi kan ikke utvikle høyspesifikke energibatterier på grunn av sikkerhetsproblemer, nøkkelen er å forstå balansen mellom høy spesifikk energi og sikkerhet.

For eksempel er det iboende sikkerhetsproblemet til det ternære litiumionbatteriet med høy nikkel at mekanismen er at den positive elektroden vil frigjøre oksygen. Vi kan forsinke den positive frigjøringen av oksygen gjennom modifikasjon av grensesnittet; forbedre stabiliteten; deretter, en er å utvikle neste generasjon av faste elektrolytter, fundamentalt løse problemet med elektrolytt forbrenning. Basert på sammenligningen av kraftlitiumbatteriteknologiruten, er en kort tid et litiumionbatteri av flytende elektrolytt, og neste trinn vil utvikle seg i retning av faststoffbatteriet.

Omfattende vurdere utviklingsretningen for batterikostnader og kraft litiumbatteri, anbefaler vi at mitt land også bør ta en lignende vei, som er en kort tid er flytende elektrolytt, utvikle høy nikkel ternær positiv og silisium-negativ elektrode, og undertrykker batteristyringssystemet og termisk spredning. Forhindre sikkerhetsulykker, slike batterier kan oppfylle kravene til 500 kilometer elektriske kjøretøy. Den mellomlange og langsiktige, gradvise overgangen fra flytende elektrolytt til full-solid state-batteriet, anslått i 2030 full solid state-batteriet, vil få industriell anvendelse.

Kort sagt, vi må strebe etter å løse problemet med dynamisk litiumbatteri iboende sikkerhet, garantere sunn utvikling av nye energibilindustrier. Sammendraget av rapporten min kan oppsummeres som: Vi må se riktig på de nylige nye energibilene som skal fyres, og dens viktige årsak er problemer med produktkvalitet, manglende overholdelse av tekniske spesifikasjoner og tekniske standarder, korte tekniske verifikasjonssykluser osv. I politiske anbefalinger inkluderer: For det første er de opprinnelige industrialiseringsmålene (2020-enheter nådde 350 watt/kg, systemet 260 watt/kg, sykluslevetiden 2000 ganger) høye, fra sikkerhetsperspektivet, tror jeg det ikke er tilrådelig å implementere det.

For det andre bør subsidiepolitikken oppfylle loven om teknologiutvikling, og forbedringen av energitettheten bør ikke være for rask, bør ikke endres over frekvens, dette er min anbefaling til Finansdepartementet. For det tredje, lanser en årlig inspeksjonsspesifikasjon for elbilsikkerhet så snart som mulig. Samtidig, for å bedre håndtere og analysere elbilulykker, er det best å ha elbiler svart boks.

Samtidig skal batteripakken ha brannsikkerhetsgrensesnitt. For øyeblikket er batteripakken veldig død, noe som fører til vanskeligheten med brannslukking, disse har rett. Departementet for offentlig sikkerhet.

Til slutt tror jeg at batterisikkerhet er de første nøkkelpunktene i batteriteknologiens revolusjonerende gjennombrudd. Det er også den første nøkkelen til ytelsesforbedringen til rene elektriske kjøretøy. Batterisikkerheten vil bli en flaskehalsteknologi, for eksempel 10 minutter, mer enn 300 kilometer.

Elektrisk hurtigladingsteknologi vil gi utfordringer for batterisikkerhet. Spenningen øker fra 300V til 600V eller til og med 800V. Disse er alle relevante for sikkerhet, og den viktigste slagmarkkonkurransen i rene elektriske kjøretøy i fremtiden.

Det kan sies at sikkerhet er livslinjen for en bærekraftig utvikling av elektriske kjøretøy.