Explique a bateria do carro elétrico Por que explodir

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A segurança da bateria de lítio para veículos elétricos de nova energia tem sido muito preocupante recentemente, por isso hoje, o foco está na segurança dos veículos elétricos. Quero apresentar quatro aspectos. Primeiro, as estatísticas de acidentes com carros elétricos. Este é um resumo das razões para a autoignição de veículos elétricos estrangeiros nos últimos anos, e é importante destacar.

Na verdade, carros movidos a combustível também pegam fogo após colisões, o que é o que mais chama a atenção nas estatísticas nacionais. Existem algumas características no país: primeiro, é a bateria de três yuans, e o fosfato de ferro-lítio também é, é importante ser uma bateria ternária, mais da metade. Em segundo lugar, a bateria cilíndrica é principalmente, este é um dos tipos mais importantes, porque é uma carcaça de aço, o volume é apertado, então, quando ocorre um descontrole térmico, ela explode, o que incendeia outras baterias.

Terceiro, o acidente do incidente de incêndio é relativamente grande. De modo geral, se a bateria não estiver quente após descarregar até uma certa profundidade, o descontrole térmico geralmente está completo, por isso é fácil causar isso durante o carregamento, porque a bateria e o sistema de carregamento estão conectados juntos, e o descontrole térmico ocorre quando ocorre um curto-circuito em aparelhos elétricos de alta tensão, etc., o que torna fácil causar um acidente.

Além disso, da perspectiva do modelo, os modelos novos e antigos têm, o sistema de bateria não é muito alto, porque a importância do acidente é que o acidente nos primeiros anos, a aparência geral do sistema não é muito alta, não muito alta do que as baterias de energia que pensamos. O termostato da bateria deve ser dito ser a principal causa desses acidentes, qual é o descontrole térmico das baterias? A temperatura da bateria atinge uma bateria de pressão terá uma reação negativa da cadeia, a reação de reação, então a temperatura sobe rapidamente, a velocidade mais alta pode atingir o aumento da temperatura por segundo, então sua velocidade é muito rápida. Qual é a causa do descontrole térmico? A primeira é que a bateria está superaquecendo.

Acabei de dizer que a bateria está quente e continuará quente. Existem vários motivos para o superaquecimento. Pode ser que a bateria em si esteja irregular, haja uma temperatura local, sobrecarga, eletricidade externa, curto-circuito interno, etc.

irá exotermar, assim como razões mecânicas, mais água, não é bom, colisão, etc. Vamos dar uma olhada no principal motivo desses acidentes. Acreditamos que seja um problema de qualidade do produto. Problemas de qualidade do produto referem-se ao produto em projeto, fabricação e verificação, sem estrita conformidade com padrões e normas técnicas relevantes.

Existem três tipos de três categorias: primeiro, verificação de teste do produto da bateria; segundo, variação de confiabilidade durante o uso do veículo; terceiro, a tecnologia de gerenciamento de segurança de carregamento tem problemas. Vamos analisar esses aspectos. Primeiro, o teste do produto de bateria é insuficiente.

Como o ciclo de políticas de subsídios é de um ano, ele não coincide muito com o ciclo de desenvolvimento do produto. Por exemplo, a melhoria do nosso sistema de materiais químicos geralmente leva mais de um ano, mas como a empresa segue o aviso do subsídio, busca cegamente energia acima do específico, encurtando o tempo de verificação do teste. Às vezes, para encurtar o ciclo de desenvolvimento, o método de melhoria física é frequentemente preferido, como engrossar o material ativo da bateria, diafragma fino, para que a bateria seja aumentada, mas o desempenho de segurança seja reduzido.

A segunda é que os meios de teste da bateria elétrica não são perfeitos e as condições de uso do carro real não podem ser refletidas. Grande parte da empresa não estabelece o padrão interno de teste de segurança de bateria da empresa, algumas empresas não têm capacidade de teste de segurança de bateria e a qualidade da produção é irregular. A terceira razão é que a confiabilidade diminui com o uso e o envelhecimento.

Por exemplo, o efeito de impermeabilização é baixo em todo o ciclo de vida. Geralmente, a vedação da nossa bateria deve passar pelo padrão IP67, mas depois que o veículo for usado, a vedação será deteriorada, resultando em água na água, que será facilmente curto-circuitada. Além disso, como na soldagem a laser da bateria, o interior do ponto de soldagem é propenso a vazios, o que causará nova impedância, o que por sua vez leva a pontos de alta temperatura, causando descontrole térmico.

Há também o envelhecimento do sistema de baterias e carregadores de aparelhos elétricos de alta tensão. Por exemplo, o contator que carregamos frequentemente fica aberto, às vezes ele forma um arco, resultando nessa queima ou adesão da alta temperatura e a superfície do contator entrará em curto-circuito, causará febre. Essas são as razões para a perda de calor. O quarto motivo é que, para carregar, a comunicação de dados não é padronizada durante o carregamento, e o fabricante de BMS e carregadores não tem uma implementação rigorosa dos padrões nacionais recentemente promulgados.

A segurança funcional do carregamento, de acordo com nosso sistema de gerenciamento de bateria, o carregamento tem uma função de inicialização muito boa e, quando é controlado pelo sistema de gerenciamento de bateria, atualmente não temos uma implementação rigorosa das normas de segurança funcional, como a ISO26262. Esta norma não está totalmente implementada, o que também é causado pelos motivos pelos quais não cumprimos a norma. Os padrões relevantes para segurança de carregamento não são rigorosamente aplicados. Por exemplo, nosso relé de carga deve ter funções de diagnóstico, mas algumas para economizar custos.

Sistema de gerenciamento de bateria e pilha de carregamento Não há dispositivo de detecção de isolamento qualificado, e o circuito de carregamento formado pelo veículo e pilha de carregamento não atende à tensão de isolamento dos requisitos padrão, distância de subida, sobrecarga, nível de IP, força de inserção, bloqueio, aumento de temperatura, queda de raio. Todos os indicadores exigem que o BMS não cumpra rigorosamente as orientações de carregamento. Por que é um problema de qualidade? Ou seja, estamos em design, fabricação, uso e verificamos todos os aspectos, sem conformidade estrita entre padrões e normas. Claro que faltam algumas, como a nossa inspeção anual de segurança, isso está faltando, mas isto não é uma empresa.

Este é o governo. Coisas para fazer. Baterias de alta energia enfrentam um desafio tecnológico de segurança mais severo, então falarei sobre esse problema abaixo.

De acordo com a tendência da nova bateria de lítio para veículos de energia do meu país, em vez do desenvolvimento energético, em breve avançaremos para 300 Watts/kg, em breve esses produtos entrarão no mercado, que é a chamada bateria ternária 811 de alto níquel. Em breve, essas baterias de alta energia específica entrarão no mercado, com tecnologia de segurança superior à enfrentada por essas baterias de energia relativamente baixa. Nesse sentido, a Universidade We Tsinghua é especializada em pesquisa básica e desenvolvimento de tecnologia de laboratórios de segurança de baterias.

Aqui, você apresentará brevemente os resultados de R <000000> D, para sua referência. Atualmente, o Laboratório de Segurança de Baterias da Universidade Tsinghua tem cooperado amplamente com empresas e instituições de pesquisa nacionais e estrangeiras, incluindo BMW, Mercedes e Nissan. O foco da pesquisa está em três aspectos do descontrole térmico: um é a causa do calor, incluindo calor, eletricidade e maquinário.

Segundo, qual é o mecanismo de descontrole térmico que é protetor no nível de design do material. O terceiro é a propagação do calor, uma vez que a bateria de células não impede a perda de calor, há um meio de proteção secundário, ou seja, a propagação do descontrole térmico no nível do sistema, desde que a propagação possa evitar acidentes. Temos uma bateria com alta energia e fora de controle térmico, não apenas pelo material em si, mas também pelo nível do sistema.

O primeiro é o mecanismo e a supressão do descontrole térmico. Realizamos dois experimentos: um é um calorímetro de varredura diferencial para pesquisa de estabilidade térmica de materiais e um é um termômetro de aceleração para medição de perda de calor monomérica de baterias. Várias características da bateria de alta energia térmica estão fora de controle.

Em geral, quando a temperatura da bateria aumenta até certo ponto, a bateria será autoproduzida. Chamamos essa temperatura de T1, e a geração de calor ocorre até um certo ponto, que não pode ser suprimido, gatilho térmico fora de controle, chamado de T2, a última temperatura sobe até o ponto mais alto TH. O mecanismo do termostato não está claro, é uma coisa importante que acontece em T2 a T3.

Geralmente, considera-se que isso se deve a curtos-circuitos, o que é verdade para baterias convencionais, mas descobrimos que isso não está totalmente incluído no estudo. Descobrimos que não há curto-circuito interno, o que está fora de controle. Isso ocorre porque o novo diafragma de alta temperatura resistente a altas temperaturas da bateria de alta energia específica não mudou, e o eletrólito é basicamente evaporado completamente, mas a 230-250 graus, o oxigênio e o eletrodo negativo reativo na mudança de fase do material do eletrodo positivo aparecem.

Além disso, vamos dar uma olhada nas diferenças na bateria tridimensional de íons de lítio com diferentes teores de níquel. A bateria 811 está atualmente mais alta que 622 ou 532, e os picos exotérmicos de 811 são significativamente maiores que isso, indicando que a estabilidade térmica do 811 é baixa. Após a análise, a conclusão preliminar que obtivemos é que o eletrodo positivo de alto teor de níquel tem uma grande influência na segurança de todas as baterias, e o eletrodo negativo do carvão de silício não é grande, mas a influência é relativamente grande após a atenuação do ciclo.

Há também uma série de caminhos de melhoria, como o revestimento do material, e encontramos um novo método, que consiste em substituir o material positivo do policristalino por partículas monocristalinas. A estabilidade térmica da bateria melhorou muito, e a segurança correspondente melhorou muito. A segunda é que a propagação do calor, o verdadeiro acidente é causado pela propagação térmica, ou seja, depois que um monômero da bateria fica completamente fora de controle, todos os conjuntos de baterias se espalham e o incêndio acontece.

De acordo com nossos testes e simulações de propagação térmica fora de controle, um método de isolamento é projetado para adicionar materiais isolantes de calor no caminho da transferência de calor principal. A descoberta experimental de fato alcançou o efeito de propagação da perda de calor por separação. Esse tipo de tecnologia de firewall foi adotada nas regulamentações que se espalharam nos veículos elétricos internacionais do meu país.

No terceiro aspecto, é a causa da perda de calor e do gerenciamento da bateria. O primeiro incentivo é o curto-circuito interno, e a análise da bateria e da bateria de acidente descobriu que o polo uniforme quando a bateria é fabricada, e a ruptura da área dobrada ocorrerá após um período de tempo, o que é fácil de ocorrer, o que é propenso ao controle de lítio, resultando em perda de calor. Além disso, impurezas no processo de fabricação também causam curtos-circuitos internos, o que chamamos de câncer de bateria, porque não sei quando é induzido, e às vezes ela entra em curto-circuito depois de muito tempo.

Para isso, inventamos um método experimental alternativo de curto-circuito na bateria e alcançamos os curtos-circuitos internos esperados por meio da implantação de ligas de memória em uma bateria específica. Após estudarmos, o curto-circuito interno é dividido em quatro categorias, das quais o fluido de concentração de alumínio e o eletrodo negativo são os curtos-circuitos internos mais perigosos. Também é necessário guerrear com bastante antecedência, e fizemos uma série de pesquisas e obtivemos o processo de evolução em três estágios dos curtos-circuitos internos.

No primeiro estágio, apenas a voltagem é reduzida, não há aumento de temperatura; no segundo estágio, há aumento de temperatura, e no terceiro estágio, há um aumento acentuado de temperatura, o que deixa o sistema térmico fora de controle. De acordo com esse processo de evolução, nos esforçamos para discriminar o curto-circuito interno nas duas primeiras fases, e será possível acionar o aviso de curto-circuito interno do descontrole térmico com antecedência. Esta tecnologia cooperou com o Ningde Times.

O segundo aspecto é o carregamento, temos claramente como premissa o mecanismo de transfecção e descontrole por meio da análise de testes. Com base nisso, por meio do modelo de acoplamento termoelétrico, é possível prever o desempenho do balanço da bateria. O acidente de recarga é geralmente microcarga, como a inconsistência da bateria, porque a inconsistência, já existe um lugar no processo de carregamento, e alguns lugares não estão cheios, isso levará a algumas baterias cheias, então lítio-lítio no material do eletrodo negativo, um cristal láctico de lítio é o chamado lítio, resultando em um curto-circuito, resultando em curto-circuito.

Para resolver esse problema, desenvolvemos a tecnologia de carga rápida de lítio baseada em valor, com base no eletrodo de referência, controlando o potencial do eletrodo negativo em zero (lítio abaixo de zero), que é adicionado para adicionar um eletrodo, ou seja, três eletrodos. Com base nos três eletrodos, o feedback e a observação podem ser realizados com base no modelo. Esta é nossa tecnologia inexperimental de carga rápida de lítio.

Após a aplicação desta tecnologia, não há mais geração de lítio e a velocidade de carregamento é acelerada. A terceira razão é o envelhecimento. A inconsistência após o envelhecimento da bateria será expandida, o que faz com que a inconsistência do número de ciclos da bateria se torne cada vez maior e, como a consistência da capacidade é baixa, a precisão do gerenciamento da bateria é muito baixa.

Além disso, o envelhecimento em ambiente de baixa temperatura afeta severamente a estabilidade térmica da bateria, e a temperatura autogerada do descontrole térmico diminuirá, o que tem maior probabilidade de causar descontrole térmico. Por meio da análise desses problemas, descobrimos que o cerne para garantir a segurança do sistema de bateria é o desenvolvimento de um sistema avançado de gerenciamento de bateria. Atualmente, em termos de sistemas de gerenciamento de bateria, os produtos nacionais são insuficientes e a precisão é insuficiente, especialmente as funções de segurança, por isso é necessário aumentar a pesquisa e o desenvolvimento de sistemas de gerenciamento de bateria.

O acúmulo do sistema de gerenciamento de bateria da Tsinghua é relativamente abundante e obteve 65 patentes. Essas patentes foram aplicadas na cooperação de empresas nacionais e estrangeiras famosas, algumas das quais também estão autorizadas a fornecer motores Mercedes-Benz. Então, como resolvemos completamente os problemas de segurança da bateria? Recentemente, você pode garantir a segurança por meio de algumas tecnologias, mas, a longo prazo, é necessário proteger a segurança absoluta da bateria. A alta proporção de baterias de lítio de íons de lítio pode ser uma direção e tendência de desenvolvimento mundial, mas não podemos desenvolver baterias de alta energia específica devido a problemas de segurança. A chave é entender o equilíbrio entre alta energia específica e segurança.

Por exemplo, o problema de segurança intrínseco da bateria de íons de lítio ternária de alto níquel é que o mecanismo é que o eletrodo positivo liberará oxigênio. Podemos atrasar a liberação positiva de oxigênio por meio da modificação da interface; melhorar a estabilidade; então, desenvolver a próxima geração de eletrólitos sólidos, resolvendo fundamentalmente o problema da combustão de eletrólitos. Com base na comparação da rota tecnológica da bateria de lítio de potência, um curto período é uma bateria de íons de lítio de eletrólito líquido, e o próximo passo se desenvolverá na direção da bateria de estado sólido.

Considerando de forma abrangente a direção do desenvolvimento do custo da bateria e da potência da bateria de lítio, recomendamos que meu país também tome um caminho semelhante, que é um curto período de tempo é eletrólito líquido, desenvolvendo eletrodos positivos ternários de níquel alto e negativos de silício, e suprime o sistema de gerenciamento de bateria e a propagação térmica. Para evitar acidentes de segurança, essas baterias podem atender aos requisitos de 500 quilômetros de veículos elétricos. A médio e longo prazo, a transição gradual do eletrólito líquido para a bateria de estado sólido completo, estima-se que em 2030 a bateria de estado sólido completo receberá aplicação industrial.

Em suma, devemos nos esforçar para resolver o problema da segurança intrínseca da bateria de lítio dinâmica e garantir o desenvolvimento saudável de novas indústrias automotivas de energia. O resumo do meu relatório pode ser resumido como: Devemos analisar corretamente os novos carros de energia para disparar, e sua causa importante são problemas de qualidade do produto, falta de conformidade com especificações técnicas e padrões técnicos, ciclos de verificação técnica curtos, etc. As recomendações de políticas incluem: Primeiro, as metas originais de industrialização (unidades de 2020 atingiram 350 watts-hora/kg, o sistema 260 watts/kg, o ciclo de vida 2000 vezes) são altas, da perspectiva de segurança, acho que não é aconselhável implementá-las.

Em segundo lugar, as políticas de subsídios devem atender à lei do desenvolvimento tecnológico, e a melhoria da densidade energética não deve ser muito rápida, não deve mudar com frequência. Esta é minha recomendação ao Ministério das Finanças. Terceiro, lançar uma especificação de inspeção anual de segurança de carros elétricos o mais rápido possível. Ao mesmo tempo, para melhor lidar e analisar acidentes com carros elétricos, é melhor ter uma caixa-preta para carros elétricos.

Ao mesmo tempo, a bateria deve ter interface de segurança contra incêndio. Atualmente, a bateria está muito descarregada, o que dificulta o combate ao incêndio. Isso está certo. Ministério da Segurança Pública.

Por fim, acredito que a segurança das baterias é o primeiro ponto-chave dos avanços revolucionários da tecnologia de baterias. É também a primeira chave para a melhoria do desempenho dos veículos puramente elétricos. A segurança da bateria se tornará um gargalo tecnológico, como 10 minutos, mais de 300 quilômetros.

A tecnologia de carga rápida elétrica trará desafios à segurança da bateria. A voltagem aumenta de 300 V para 600 V ou até 800 V. Tudo isso é relevante para a segurança e a principal competição no campo de batalha em veículos puramente elétricos no futuro.

Pode-se dizer que a segurança é a tábua de salvação do desenvolvimento sustentável dos veículos elétricos.