BYD đảm bảo tính an toàn của pin lithium-ion động như thế nào?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

Trong những tháng gần đây, tai nạn an toàn xe năng lượng mới liên tục xảy ra. Theo thống kê chưa đầy đủ, chỉ tính riêng số lượng xe điện xảy ra trong 2 tháng đầu năm nay đã bằng tổng số vụ cháy xe xảy ra trong cả năm 2017. Điều đáng chú ý là nhiều trong số những chiếc xe điện này gặp tai nạn cháy nổ đều có pin lithium-ion chạy bằng điện.

Có thể thấy rằng độ tin cậy của pin lithium-ion có liên quan đến sự an toàn cá nhân và tài sản của người tiêu dùng. Vậy, tại sao pin lithium-ion lại được xe điện sử dụng? Các gói pin thực hiện những biện pháp gì? Nhiệt độ mất kiểm soát là sức mạnh thực sự của pin lithium-ion động. Pin lithium-ion có kích thước lớn, nguyên nhân ban đầu là do nhiệt độ không được kiểm soát.

Hiện nay, việc chế tạo xe điện thuần túy vẫn chưa thực sự hoàn hảo. Người tiêu dùng đang cảm thấy thoải mái với xe điện thuần túy. Không dễ để tiếp cận xe chở nhiên liệu.

Dù là sản phẩm tiêu dùng hay năng lượng mới, đều có yêu cầu nhất định về tuổi thọ pin. Do đó, có loại pin lithium-ion ba nguyên có trọng lượng nhẹ và công suất cao, được nhiều công ty sản xuất ô tô năng lượng mới sử dụng. Tuy nhiên, pin lithium-ion ba chiều có một nhược điểm chết người là dễ gây ra hỏa hoạn sau khi xe va chạm, và nguyên nhân chính là do bộ điều chỉnh nhiệt độ quá nóng của pin.

(Pin ion lithium sắt phosphate đã qua sử dụng không dễ khởi động sau khi va chạm, trọng lượng hơi nặng, công suất hơi nhỏ nên đã dần được thay thế bằng pin ion ba chiều) Trong xe điện thuần túy, hệ thống pin lithium-ion công suất được cấu tạo từ nhiều cell pin lithium-ion công suất và một lượng nhiệt lớn được tập trung trong vỏ pin nhỏ trong quá trình hoạt động. Nếu lượng calo không được phân tán nhanh chóng kịp thời, không chỉ ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin lithium-ion động mà còn gây ra hiện tượng nhiệt mất kiểm soát, từ đó gây ra các tai nạn như cháy nổ. Về nguyên tắc, có bốn trường hợp xảy ra nguyên lý mất kiểm soát nhiệt, đó là lạm dụng cơ học, lạm dụng điện, lạm dụng nhiệt và chập mạch bên trong.

Lạm dụng cơ học có nghĩa là khi xe ô tô bị va chạm, do tác động của lực bên ngoài, cell pin lithium-ion, cụm pin bị biến dạng và sự dịch chuyển tương đối của các bộ phận khác nhau, khiến màng ngăn pin bị rách và xảy ra hiện tượng đoản mạch bên trong và rò rỉ chất điện phân nhiên liệu cuối cùng gây ra hỏa hoạn. Trong trường hợp lạm dụng cơ học, hư hỏng do thủng là nghiêm trọng nhất, nó có thể khiến dây dẫn đâm vào thân pin, gây ra hiện tượng đoản mạch thẳng giữa cực dương và cực âm. Và sự cố điện xảy ra do sử dụng pin không đúng cách, có một số loại chập mạch bên ngoài, sạc quá mức và xả quá mức.

Trong số đó, do quá trình xả chuyển tiếp là tối thiểu nên sự gia tăng độ dẫn điện của đồng do xả quá mức sẽ làm giảm độ an toàn của pin, do đó tăng cơ hội cấp điện mới. Sự cố đoản mạch bên ngoài là kết quả của hai trong số hai dây dẫn chênh lệch áp suất trong lõi điện. Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch bên ngoài, nhiệt độ của pin không thể tản đều, nhiệt độ của pin sẽ tăng cao, nhiệt độ kích hoạt cao không thể kiểm soát được.

Cuối cùng, sạc quá mức cũng là một dạng tác hại của việc lạm dụng điện. Do có quá nhiều lithium nhúng vào nên tinh thể nhánh lithium sẽ phát triển trên bề mặt cực dương. Và sự tách xen kẽ quá mức của liti khiến cấu trúc catốt bị phá vỡ do nhiệt và giải phóng oxy.

Việc giải phóng oxy làm tăng tốc độ phân tích chất điện phân, một lượng lớn khí. Do áp suất bên trong mới, van xả mở ra, ắc quy bắt đầu xả. Sau khi hoạt chất trong pin tiếp xúc với không khí, một phản ứng mạnh sẽ xảy ra, tỏa ra rất nhiều nhiệt, khiến cho bộ pin bị cháy.

Tiếp theo là lạm dụng nhiệt, điều này đề cập đến tình trạng quá nhiệt cục bộ trong pin, rất ít khi xảy ra độc lập, thường là do lạm dụng cơ học và lạm dụng điện, và là trường hợp kích hoạt trực tiếp cuối cùng. Lạm dụng nhiệt thường quá cao so với nhiệt độ môi trường bên ngoài hoặc hiện tượng đoản mạch do hệ thống kiểm soát nhiệt độ sinh ra nhiệt độ cao, do đó khiến nhiệt độ không thể kiểm soát. Từ giao thức, va chạm, hư hỏng, cấu trúc, hiệu suất của pin, cấu trúc, hiệu suất hoặc hệ thống quản lý nhiệt khác, sự cố của hệ thống điều hòa không khí có thể dẫn đến lạm dụng nhiệt.

Cuối cùng là sự thiếu hụt nội bộ. Tình trạng này là do cực dương và cực âm của pin gây ra, thường do tác động cơ học và tác động nhiệt. Hiện tượng đoản mạch bên trong cũng có nguyên nhân phức tạp tương tự, chẳng hạn như việc sạc pin lithium ion quá mức.

Sự tích tụ của các nhánh cây có thể gây thủng màng ngăn pin, do đó gây ra hiện tượng đoản mạch bên trong hoặc va chạm, sau khi bị thủng sẽ gây hư hỏng, dẫn đến tiếp xúc dương và âm. Có thể thấy, trong các vụ tai nạn cháy nổ của xe điện thuần túy, nguyên nhân thường do cả 4 tình huống trên gây ra, trong đó yếu tố tác động bên ngoài là chủ quan. Cũng chính vì thế, đối với nhà sản xuất pin, việc gây ra tai nạn cháy nổ để cảnh báo hoặc cao hơn, họ không chỉ rất thận trọng trong quá trình xử lý pin mà còn tiến hành một loạt các thí nghiệm thử nghiệm.

Trong số đó, BYD đáng được khen ngợi về mặt này. BYD đảm bảo an toàn cho pin trong R <000000> D, để bảo vệ pin, BYD đã tránh sử dụng pin để tránh rủi ro ở một mức độ nhất định trong quá trình nghiên cứu và phát triển. Pin được sử dụng trong xe du lịch BYD về cơ bản là pin lithium ion ba chiều, còn được gọi là pin lithium ion ba chiều, dùng để chỉ vật liệu điện cực dương sử dụng niken-coban-oxanat hoặc lithium niken-coban-oxit.

Pin lithium ion cho vật liệu dương ba thành phần. Vật liệu điện cực dương được sử dụng bởi pin lithium-ion ba thành phần của BYD là lithium nickel-cobalt-oxygen-melate, giống như pin ion lithium-cobalt-aluminate, trong khi mật độ năng lượng cao hơn, đảm bảo pin cân bằng, ổn định, do đó sẽ trở thành loại pin được ưa chuộng trong pin lithium ion dành cho xe điện tiêu dùng hiện nay. Tuy nhiên, tính ổn định nhiệt của axit lithium niken-coban-mangan tốt hơn so với niken-coban-aluminat, tỷ lệ hàm lượng niken nhỏ, tạo sự cân bằng giữa tính mạng và an toàn trong khi tăng mật độ năng lượng.

Do đó, nó an toàn hơn khi sử dụng làm pin lithium ion. Thứ hai, pin lithium-ion được chia thành hai loại chính là vỏ cứng và túi mềm theo cell điện, trong đó vật liệu vỏ cứng là vỏ thép và vỏ nhôm, còn túi mềm là vật liệu màng composite nhôm-nhựa. Trong đó, vỏ cứng được chia thành loại vỏ hình trụ và vỏ hình vuông theo sự sắp xếp của các cực dương và cực âm bên trong nó.

Nói một cách đơn giản, các loại pin phổ biến nhất có ba loại: loại hình trụ, loại vỏ vuông và loại túi mềm. BYD sử dụng gói vỏ nhôm vuông, có thể làm cho vật liệu bên trong của pin chặt chẽ hơn, cộng với vỏ nhôm hạn chế, không dễ mở rộng, do đó tương đối an toàn. Ngoài ra, gói vỏ vuông có thể được trang bị một vụ nổ và nếu có tổn thất nhiệt, không khí giãn nở được giải phóng theo hướng cố định của uy tín, không dễ ảnh hưởng đến các cell pin khác.

Và vì sử dụng gói vuông nên khe hở giữa các cell cực kỳ nhỏ, vỏ nhôm có mật độ nhỏ nên trọng lượng nhẹ, mật độ năng lượng pin của gói vỏ vuông có thể cao hơn. Cũng đáng nói đến là hệ thống quản lý pin của BYD sẽ theo dõi trạng thái pin theo thời gian thực, khi nhiệt độ của cụm pin bất thường, tản nhiệt hoặc làm nóng qua hệ thống điều hòa không khí, đảm bảo an toàn và tuổi thọ của pin. Và trên hệ thống kiểm soát nhiệt độ thông minh của pin lithium-ion dựa trên năng lượng, bộ pin lithium-ion năng lượng bổ sung chức năng làm nóng, làm mát pin và đồng thời tối ưu hóa chức năng cách nhiệt cách điện mới, để pin hoạt động trong phạm vi nhiệt độ phù hợp, kéo dài tuổi thọ pin.

Các thí nghiệm kiểm tra nghiêm ngặt hơn có thể đảm bảo tốt hơn về độ an toàn của pin có thể được nhìn thấy ở trên và pin BYD đã đảm bảo tuyệt đối độ an toàn của pin trong quá trình sản xuất R <000000> D. Tất nhiên, để kiểm tra tốt hơn độ an toàn của pin, BYD cũng đã thực hiện một loạt các thí nghiệm kiểm tra khắc nghiệt trong quá trình R <000000> D của pin và dự án thử nghiệm này mong muốn mô phỏng tình huống mà người tiêu dùng có thể gặp phải trong quá trình sử dụng hàng ngày. Sạc, đoản mạch, bóp, châm cứu, đốt cháy, v.v.

Thử nghiệm vượt ngưỡng rất quan trọng để mô phỏng quá trình sạc hàng ngày của pin lithium ion nhằm xác minh độ tin cậy và an toàn của pin. Cần phải sạc dòng điện do pin chỉ định, cho đến khi cụm pin hoặc pin monome đạt đến điện áp chỉ định cho đến khi mô-đun pin được sạc đầy. Sau đó đứng dậy, quan sát pin theo thời gian.

Thí nghiệm mô phỏng sự cố chập mạch pin. Trong các thí nghiệm đoản mạch, pin lithium ion nguồn điện bên trong sẽ chạy qua một dòng điện đoản mạch rất lớn, pin thường sẽ bị phát điện, phồng lên, van an toàn bật lên, v.v., trường hợp cực đoan sẽ xảy ra cháy, xuất hiện khói mạnh, thậm chí nổ, v.v.

Cần thực hiện môi trường quy định (nhiệt độ bình thường hoặc nhiệt độ cao), đặt pin sử dụng vào hộp chống nổ phù hợp và thực hiện phát hiện mô phỏng ngắn mạch bên ngoài của mẫu đã lấy mẫu với mẫu đã lấy mẫu để hoàn tất quá trình mô phỏng. Phát hiện hiện tượng đoản mạch bên ngoài pin. Mục đích của thử nghiệm này là cải thiện hoặc nâng cao công nghệ, độ tin cậy và an toàn của pin mới.

Image017.jpg Thử nghiệm đùn ép Để mô phỏng tai nạn, khi thân xe bị biến dạng nghiêm trọng, ắc quy bị ép khi bị đùn ép, ắc quy bị hỏng do biến dạng đùn ép hoặc gây ra các nguy hiểm tiềm ẩn như cháy nổ. Cần đặt pin monome hoặc mô-đun pin được sử dụng trong thí nghiệm vào thiết bị vận hành và tấm đùn bán trụ được chỉ định theo bán kính vuông góc với tốc độ ép (51) mm/s theo hướng của tấm phân cực pin.

Độ đạt tới điện áp 0V?. Và quan sát trong 1 giờ, thử nghiệm yêu cầu pin không được gây cháy, không được nổ. Thí nghiệm cũng mô phỏng tình huống tai nạn khi sử dụng ô tô, bình ắc quy bị vật sắc nhọn đâm thủng, đồng thời thông qua biện pháp kỹ thuật ngăn chặn dị vật, chập mạch bên trong gây ra những nguy hiểm tiềm ẩn như cháy nổ.

Thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ môi trường là 20 °C ~ 5 °C, các cell dùng để phát hiện được đặt trên thiết bị thử nghiệm và bề mặt lớn nhất của pin được đâm thủng bằng kim thép không gỉ có kích thước được xác định trước. Vị trí trung tâm, bài kiểm tra yêu cầu pin không gây cháy, không phát nổ. Sau khi thử nghiệm cháy mô phỏng bộ pin hoặc hệ thống được lắp đặt trên xe điện, xe điện đột nhiên bốc cháy khi xe điện tiếp xúc với mặt đất có nhiệt độ cao hoặc ngọn lửa.

Trong quá trình thử nghiệm, hãy quan sát bộ pin hoặc hệ thống trong một khoảng thời gian ngắn, do nhiều điều kiện khác nhau khiến nhiệt độ tăng đột ngột. Trong thí nghiệm, mô-đun pin lithium ion được sử dụng trong thiết bị thử nghiệm được đặt trong thiết bị thử nghiệm hoặc một cánh đồng được xác định trước và nhiệt độ chi tiêu sẽ tiếp tục cháy, thử nghiệm không yêu cầu nổ, cháy, đốt và không để lại mầm lửa. Ngoài ra, BYD đã thực hiện thử nghiệm chịu nhiệt độ thấp, chịu nhiệt độ cao, ngâm nước muối, rơi và phát hiện rung động.

Thông qua việc so sánh pin Adudi và quá trình thử nghiệm, có thể thấy pin lithium ion BYD Power đáng tin cậy về độ tin cậy và chất lượng sản phẩm. Pin xe điện BYD an toàn, tuổi thọ đủ dài, về người tiêu dùng, sau khi đảm bảo an toàn cho pin, nhưng chú ý nhiều hơn đến quãng đường đi được bền bỉ của xe điện thuần túy, quãng đường đi được vô tận của xe điện thuần túy như thế nào? Ở đây chúng tôi đã chọn những chiếc xe điện BYD mà người tiêu dùng quen thuộc, chúng ta hãy cùng xem những chiếc xe này có quãng đường đi được vô tận như thế nào. Yuan EV360, mẫu xe SUV dẫn đầu phân khúc 100.000 chiếc, đã bán được 5.008 chiếc vào tháng 9 năm nay.

Đủ thấy chiếc xe này được người tiêu dùng yêu thích. Chiếc xe này được trang bị pin ion ba chiều mới nhất của BYD. Dung lượng pin là 43.

2kW/h, mật độ năng lượng là 146,27Wh/kg. Tuổi thọ pin tích hợp là 305km và ở chế độ đẳng tốc 60km/h, quãng đường có thể đạt tới 360km.

BYD E5 là mẫu xe điện quen thuộc nhất với người tiêu dùng, doanh số bán ra trong tháng 9 là 4.052 chiếc và chiếc xe này còn được trang bị pin lithium-ion ba chiều. Công suất của bộ pin là 60,48kw/h và tuổi thọ pin toàn phần là 400M.

BYD Qin Proev là mẫu xe mới vừa được niêm yết gần đây, dung lượng pin là 56,4kWh và tuổi thọ pin tích hợp đạt tới 420 phút. Có thể thấy từ những mẫu xe bán chạy nhất này rằng BYD trang bị pin lithium-ion cho thời lượng pin dài để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

Bình luận của biên tập viên: Nhiều công ty sản xuất pin và ô tô đang theo đuổi mật độ năng lượng cao hơn để nhận được nhiều trợ cấp hơn, nhưng lại bỏ qua các thuộc tính bảo mật cơ bản nhất của pin lithium-ion động và các vụ tai nạn thường xuyên gần đây cũng sẽ cung cấp năng lượng cho các ion lithium. An toàn pin được quan tâm hàng đầu. Là công ty đầu tiên tại Trung Quốc, BYD luôn duy trì mức độ an toàn cao trong quá trình phát triển pin lithium-ion động.

Và chúng ta cũng có thể thấy mọi sự kiểm tra khắt khe của BYD trong quá trình xử lý pin, vốn luôn đặt sự an toàn của người tiêu dùng lên hàng đầu. Do đó, quá trình xử lý của BYD rất đáng tin cậy.