鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:983次 | 2022年01月07日
雷洪均:動(dòng)力鋰電池組熱失控預(yù)警及滅火技術(shù)
新能源汽車市場(chǎng),動(dòng)力鋰電池高比容量的發(fā)展已成趨勢(shì),從已公布的第7批推薦目錄來看,能量密度超過115wh/kg的客車占比達(dá)74%,能量密度超過120wh/kg的乘用車型的占比為79%。隨著電池比能量提高時(shí),電池安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之加大。
動(dòng)力鋰電池安全性問題來自其能量釋放,形式包括電能釋放和化學(xué)能釋放。化學(xué)能釋放引起的安全性問題最終表現(xiàn)形式為熱失控和熱失控?cái)U(kuò)展引起的燃燒或爆炸。
熱失控的表現(xiàn)重要包括兩個(gè)層面:其一是單體電芯的熱失控,指單體電池放熱連鎖發(fā)硬引起電池自溫升速率急劇變化,不可逆,引起過熱、起火、爆炸現(xiàn)象;其二是電池包pACK的熱失控,指電池包或者電池系統(tǒng)內(nèi)短路引發(fā)單體電池或者電池模組高熱量和高溫度,對(duì)相鄰電池形成了"外部高溫環(huán)境",引發(fā)相鄰電池?zé)崾Э?,?dǎo)致整個(gè)pACK的連鎖反應(yīng)。
引發(fā)電池?zé)崾Э氐脑驓w納起來重要分為三類,首先是機(jī)械誘因,包括碰撞、針刺、翻轉(zhuǎn)、擠壓、跌落等異常條件下,誘發(fā)電池起火,例如通用公司的VOLT插電式混合動(dòng)力轎車在碰撞后發(fā)生著火的研究結(jié)果;其次是電誘因,包括因電池過充、過放、短路、低溫充電、高溫用電等造成的起火事件,典型案例為我國(guó)某品牌公交車在充電站由于過充電引發(fā)著火事件;最后是熱誘因,包括密封性、氣密性、結(jié)構(gòu)侵入和損失等因素導(dǎo)致,典型例子是一輛豐田普銳斯插電式混合動(dòng)力轎車在運(yùn)行中起火,其原因是一個(gè)連接部件的松動(dòng)使得系統(tǒng)出現(xiàn)高溫,從而引發(fā)電池包的熱失控和擴(kuò)展。
以上誘因可單獨(dú)引發(fā)熱失控,也可結(jié)合引發(fā)熱失控。在保障動(dòng)力鋰電池的安全,維持電池能源系統(tǒng)熱量和溫度的可控性上,可以通過這一技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)--動(dòng)力鋰電池組熱失控預(yù)警及滅火技術(shù)。
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%
該技術(shù)由兩個(gè)裝置構(gòu)成,分別為單體式動(dòng)力鋰電池火情預(yù)警控制裝置和動(dòng)力鋰電池專用新型氣體自動(dòng)滅火裝置。通過高靈敏度的探測(cè)傳感器,探測(cè)電池箱動(dòng)力鋰電池內(nèi)短路、過充過放、外短路導(dǎo)致的熱失控所出現(xiàn)的煙霧、特殊氣體、溫度、火焰等參數(shù),判斷是否出現(xiàn)熱失控,通過BMS實(shí)現(xiàn)分級(jí)預(yù)警及控制啟動(dòng)滅火裝置,系統(tǒng)可以智能判斷并自動(dòng)啟動(dòng)滅火裝置以防止火情惡化,也可在緊急狀態(tài)下由人工啟動(dòng)滅火裝置。
八月十六日,由動(dòng)力鋰電池網(wǎng)、《動(dòng)力鋰電池》雜志、亞太電池展組委會(huì)聯(lián)合主辦的"2017第三屆動(dòng)力鋰電池大會(huì)暨亞洲動(dòng)力鋰電池和儲(chǔ)能技術(shù)峰會(huì)"將在廣州琶洲國(guó)際會(huì)議中心B區(qū)會(huì)議室8號(hào)廳召開。湖北省汽車工程學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)雷洪均將帶來《動(dòng)力鋰電池組熱失控預(yù)警及滅火技術(shù)》的主題演講,和400位和會(huì)嘉賓共同探討動(dòng)力鋰電池回收的趨勢(shì)及未來。
隨著新能源汽車市場(chǎng)化進(jìn)程的推進(jìn),我國(guó)對(duì)動(dòng)力鋰電池的安全日益重視。隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《純電動(dòng)城市客車通用技術(shù)條件》(JT/T1026-2016)的正式落地實(shí)行,明確規(guī)定了新能源客車應(yīng)配置具有高溫預(yù)警及自動(dòng)滅火功能的電池箱專用自動(dòng)滅火器。
我國(guó)電池箱專用自動(dòng)滅火器行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段,除了在新能源商用車上廣泛應(yīng)用,在新能源乘用車、新能源機(jī)場(chǎng)專用車、儲(chǔ)能電站/換電站、物流車領(lǐng)域的市場(chǎng)需求也不斷提升。