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動力鋰離子電池4種Pack系統(tǒng)集成失效模式介紹

鉅大LARGE  |  點擊量:675次  |  2021年11月01日  

隨著電動汽車的快速發(fā)展,要怎么樣處理電動汽車所帶來的安全問題,又成為汽車行業(yè)新的話題和難點。動力鋰離子電池系統(tǒng)作為電動汽車的動力來源(或動力來源之一),其安全性和可靠性已成為公眾最為關(guān)注的焦點。


研究動力鋰離子電池系統(tǒng)的失效模式對提高電池壽命、電動汽車輛的安全性和可靠性、降低電動汽車使用成本有至關(guān)緊要的意義。本文從動力鋰離子電池系統(tǒng)外在表現(xiàn)失效模式探索和后果進行分解并提出相應解決措施。在動力鋰離子電池系統(tǒng)設計時考慮各種失效模式以提高動力鋰離子電池安全性。


動力鋰離子電池系統(tǒng)通常由電芯、電池管理系統(tǒng)、Pack系統(tǒng)含功能元器件、線束、結(jié)構(gòu)件等相關(guān)組建構(gòu)成。動力鋰離子電池系統(tǒng)失效模式,可以分為三種不同層級的失效模式,即電芯失效模式、電池管理系統(tǒng)失效模式、Pack系統(tǒng)集成失效模式。


Pack系統(tǒng)集成失效模式


1、匯流排的失效:

過針刺 低溫防爆18650 2200mah
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

倘若是螺栓連接,在后期使用過程中,螺栓氧化脫落或振動導致螺栓松了都會導致導體連接處出現(xiàn)大量的熱,極端情況下會導致動力鋰離子電池著火。因此絕大部分動力鋰離子電池系統(tǒng)加廠家在Pack設計時電芯與電芯連接或模塊與模塊連接處采用激光焊接,或在連接處新增溫度傳感器通過測試的手段戒備匯流排的失效。


2、動力鋰離子電池系統(tǒng)主回路連接器失效:


動力鋰離子電池系統(tǒng)高壓線通過連接器與外部高壓系統(tǒng)相連。連接器性能不可靠,在振動下發(fā)生虛接,出現(xiàn)高溫燒蝕連接器。一般來說連接器溫度超過90度就會發(fā)生連接失效。因此在系統(tǒng)設計時連接器要新增高壓互鎖功能,或在連接器附進加溫度傳感器,時刻監(jiān)測連接器的溫度以戒備連接器的失效。


3、高壓接觸器粘黏:


接觸器有一定次數(shù)的帶載斷開,大部分接觸器在大電流帶載閉合時燒蝕。在系統(tǒng)設計一般采用雙繼電器辦法,按照先后順序閉合控制以戒備高壓接觸器粘黏。

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標稱電壓:28.8V
標稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領域:勘探測繪、無人設備

4、熔斷器過流保護失效:


高壓系統(tǒng)部件中的熔斷器的選型匹配,梯度先斷哪一個后斷哪一個要綜合考慮。振動或外部受到碰撞擠壓導致動力鋰離子電池發(fā)生形變,密封失效,IP等級降低,因此在系統(tǒng)設計時要考率電池箱結(jié)構(gòu)的碰撞防護。


依據(jù)以上動力鋰離子電池系統(tǒng)的各種失效模式,科研人員和電池廠商要通過不斷改進工藝和技術(shù)提高鋰離子電池電芯的安全性,bMS系統(tǒng)廠商要充足了解電池的性能,基于動力鋰離子電池的安全設計原則,設計出安全可靠的電池系統(tǒng),同時正確的使用是保障電池安全性的最終屏障。使用者要正確使用動力鋰離子電池系統(tǒng),杜絕機械濫用、熱濫用和電濫用,切實提高電動汽車的安全性和可靠性。


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