Fuga termica e gestione termica della batteria al litio
Quattro anni fa, il Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti DOE e il Ministero tedesco della scienza e dell'istruzione BMBF e studiosi di fama internazionale correlati hanno avviato l'International Battery Safety Workshop, IBSW, Technical University of Munich nel 2015, Sandia National Laboratory nel 2017, 2019 L'8 ottobre , 2008, l'International Battery Safety Symposium IBSW si è tenuto per tre volte consecutive. Ha condotto discussioni accademiche sempre più approfondite e meticolose sulle batterie di alimentazione in termini di prestazioni, direzione tecnica, fuga termica e gestione termica. Comunicazione dell'applicazione.
Fuga termica della batteria di alimentazione
Fuga termica e gestione termica della batteria di alimentazione——Una voce dall'International Battery Safety Conference IBWS
In risposta alla fuga termica, l'accademico Ouyang Minggao e il suo team Tsinghua hanno escogitato tre meccanismi e quattro soluzioni attraverso la ricerca.
I tre meccanismi sono:
1. La perforazione della membrana causa un cortocircuito interno che causa un'instabilità termica;
2. La batteria ad alta energia specifica rilascia positivamente ossigeno attivo e la densità di evoluzione dell'ossigeno continua a diminuire all'aumentare dell'energia specifica;
3. Litio attivo nell'elettrodo negativo causato da carica rapida o sovraccarico.
I metodi specifici di prevenzione e controllo forniti dal team di Ouyang Minggao sono:
Innanzitutto, il cortocircuito interno e il metodo di controllo del cortocircuito interno, ovvero BMS;
In secondo luogo, la fuga termica causata dall'evoluzione dell'ossigeno nell'elettrodo positivo e il design termico della batteria;
Terzo, la fuga termica e il controllo della carica causati dalla violenta reazione tra la precipitazione del litio nell'elettrodo negativo e l'elettrolita;
In quarto luogo, se nessuno dei tre meccanismi e delle tre tecnologie può risolvere il problema dell'instabilità termica, l'uso di limitare la diffusione del calore, comprendendo la legge della diffusione del calore, limitando la diffusione del calore, può in definitiva prevenire il verificarsi di incidenti di sicurezza.
La stessa opinione è del professor Ai Xinping dell'Università di Wuhan. Lo stesso giorno, ha affermato chiaramente in un discorso intitolato"Tecnologia di miglioramento della sicurezza per batterie agli ioni di litio":
Fuga termica e gestione termica della batteria di alimentazione——Una voce dall'International Battery Safety Conference IBWS
Il comportamento non sicuro della batteria è principalmente causato dalla fuga termica.
Quando la batteria è in cortocircuito, sovraccaricata o soggetta a un impatto ad alta temperatura, la temperatura della batteria aumenterà. Dopo l'aumento della temperatura, una serie di reazioni collaterali esotermiche si innescano una dopo l'altra. Il calore rilasciato da queste reazioni collaterali non può essere evacuato in tempo, il che farà aumentare la temperatura della batteria. Attraverso il meccanismo di feedback positivo, la reazione esotermica finale diventerà sempre più intensa. , Si verifica una fuga termica.
Per quanto riguarda la soluzione alla fuga termica, il professor Ai Xinping ha tre metodi:
Al primo livello, cerca di evitare cortocircuiti ed evitare il sovraccarico;
Al secondo livello, se c'è un cortocircuito o un sovraccarico, dovrebbe essere eseguita una protezione termica per evitare il più possibile lo sbalzo termico;
Al terzo livello, se il caldo è fuori controllo ed è impossibile evitare la prova, cerca di evitarlo senza causare seri danni e non prendere fuoco.
Gestione termica della batteria di alimentazione
Esperti e studiosi stanno studiando metodi per risolvere l'instabilità termica basata sul meccanismo della batteria, ma come ha affermato l'accademico Ouyang Minggao, se la tecnologia non può risolvere l'instabilità termica, devono essere utilizzati metodi per sopprimere la diffusione termica.
A questo proposito, Wang Deping, direttore del FAW New Energy Research Institute, ha fornito la soluzione di FAW&n.
Fuga termica e gestione termica della batteria di alimentazione——Una voce dall'International Battery Safety Conference IBWS
Come azienda automobilistica, FAW conduce la gestione della sicurezza attraverso l'intero sistema, dalla ricerca e sviluppo della tecnologia delle batterie al servizio post-vendita:
Innanzitutto, chiarire prima la sicurezza dalla direzione del percorso tecnico;
In secondo luogo, costruire un concetto di sicurezza a livello di sistema;
Terzo, incorporare la sicurezza nella struttura di gestione e nella struttura dell'intera azienda;
Quarto, alcune tecnologie di sicurezza specifiche.
Quinto, migliorare la verifica sperimentale;
Sesto, fornire servizi front-end e di processo completo;
Settimo, il sistema di monitoraggio.
In termini di tecnologia di sicurezza specifica, FAW ha costruito un sistema di protezione di sicurezza quadruplo attorno a un design positivo, inclusa la sicurezza della batteria, la sicurezza del veicolo, la sicurezza della ricarica e la sicurezza dell'uso. Intorno a questi quattro aspetti, l'interno contiene 16 aspetti specifici e 54 misure di protezione di sicurezza specifiche per garantire la sicurezza dell'intero sistema di batterie di alimentazione durante l'intero ciclo di vita.
Per l'allerta precoce di instabilità termica della batteria, FAW ha formato un sistema di diagnosi dell'allerta precoce del modello di instabilità termica, fornendo al conducente e allo sfondo i corrispondenti servizi di informazione di allerta termica di instabilità termica, ed è inoltre dotato di un sistema di estinzione incendi a batteria attivo e sicuro .
Secondo Wang Deping, il sistema antincendio di sicurezza attiva collaborato da FAW e Zephyr Intelligent System Shanghai Co., Ltd., dalla precedente situazione sperimentale, l'effetto è ovvio:
Da un lato, il sistema può condurre attivamente esperimenti di estinzione incendi su moduli e monomeri termicamente fuori controllo;
D'altra parte, poiché il mezzo di estinzione utilizzato è un mezzo con un elevato rapporto calore-fusione, la temperatura nel pacco batteria può essere abbassata attraverso questa funzione di assorbimento del calore, in modo da prevenire il calore nel pacco batteria provocare un incendio all'interno del veicolo.
Li Fei, presidente di Shanghai Zhefu, che è stato elogiato da FAW, ha tenuto un discorso il giorno del"Piano di prevenzione e controllo per la fuga termica della batteria al litio di potenza". , Come sopprimere.
Fuga termica e gestione termica della batteria di alimentazione——Una voce dall'International Battery Safety Conference IBWS
Nella visione di Zephyr', che si tratti della soppressione della fuga termica o della soppressione della diffusione della fuga termica, il raffreddamento è il più critico. Pertanto, Li Fei ha ripetutamente affermato che"il raffreddamento è il modo regale."
Sulla base dei suoi principali vantaggi tecnici, Zephyr ha formato un esclusivo programma completo di gestione termica tre in uno:
1. Per l'uso del raffreddamento a liquido per il vano batteria, raffreddamento forzato;
2. Mirando al problema dell'instabilità termica, viene utilizzato un sistema di rilevamento composito per avvertire in anticipo l'instabilità termica della batteria e può segnalare in tempo quando la batteria si guasta;
3. Il sistema di rilevamento di cui sopra viene utilizzato come meccanismo per attivare la soppressione dell'instabilità termica della batteria. Una volta che la fuga termica della batteria si è diffusa, il dispositivo antincendio della batteria al litio liquido verrà attivato.
Questo insieme di tecnologie è stato utilizzato in molte aziende e utenti di veicoli commerciali nazionali. In futuro, entrerà nel campo autovettura e diventerà il"airbag" di batterie.
Li Fei ha affermato che dal punto di vista dello sviluppo della salute e della sicurezza dei veicoli di nuova energia, si raccomanda alle case automobilistiche di montare"airbag batteria" per le batterie al litio dei veicoli di nuova energia per consentire agli utenti di scegliere e votare nel mercato. Una volta che si verifica un incidente, può ridurre le vittime e le perdite di proprietà. , Accompagna veramente la realizzazione di veicoli di nuova energia.
