Varnostni problem napajalnih baterij povzamemo kot" toplotni odtek" ;, to pomeni, da po doseganju določene temperature postane neobvladljiv, temperatura narašča linearno, nato pa gori in eksplodira. Pregrevanje, prekomerno polnjenje, notranji kratek stik, trk itd. Je več ključnih dejavnikov, ki povzročajo toplotni izpad električnih baterij.
(1) Pregrevanje sproži toplotni utek
Razlog za pregrevanje napajalne baterije izhaja iz nerazumne izbire in toplotne zasnove akumulatorja ali dviga temperature akumulatorja zaradi zunanjega kratkega stika, popuščanja kabelskega priključka itd., Kar bi bilo treba rešiti z dveh vidikov načrtovanja in upravljanja baterij.
Z vidika zasnove baterijskega materiala je mogoče razviti materiale za preprečevanje toplotnega uhajanja in blokiranje reakcije termičnega uhajanja; z vidika upravljanja akumulatorja je mogoče predvideti različna temperaturna območja, da se določijo različne stopnje varnosti, da se izvedejo hierarhični alarmi.
(2) Prekomerno polnjenje sproži toplotni ubežnik
Letošnji incident s čisto električnim avtobusom pri&# 39 je povzročil" toplotni ubežnik, ki ga je sprožil previsoki naboj" Natančneje, sam sistem za upravljanje akumulatorja ni imel varnostne funkcije prekomernega tokokroga, zaradi česar je bil BMS akumulatorja&# 39 brez nadzora, vendar se je še vedno polnil.
Pri tovrstnem prekomernem polnjenju je rešitev najprej najti napako polnilnika, kar je mogoče odpraviti s popolno redundanco polnilnika; drugič, upravljanje akumulatorja je nerazumno, na primer napetost vsake baterije ni nadzorovana.
Omeniti velja, da se bo staranje akumulatorja s staranjem poslabšalo in poslabšalo, v tem trenutku pa je verjetneje, da bo prišlo do prekomernega polnjenja. To zahteva uravnoteženje celotnega akumulatorja, da se ohrani doslednost akumulatorja.
Na primer, zaporedno povezan akumulator, ki sprejme najpogostejšo kombinacijo akumulatorskih baterij" najprej vzporedno in nato zaporedoma &, po rešitvi problema konsistentnosti monomera je najboljši primer imeti enako zmogljivost kot monomer najmanjše kapacitete. S to konsistentnostjo se je zmogljivost povečala, hkrati pa lahko prepreči prekomerno polnjenje.
Da bi dosegli skladnost, mora obstajati način za oceno zmogljivosti vsake celice. Ouyang Minggao je predlagal, da je mogoče stanje celotnega akumulatorja oceniti na podlagi podobnosti krivulj polnjenja.
Z drugimi besedami, dokler je znana krivulja polnjenja ene same celice, bi morale biti druge krivulje podobne tej krivulji. Po spremembi krivulje lahko približno sovpadajo in te razlike v poteku spremembe krivulje je enostavno izračunati. Po enem monomeru lahko izračunamo druge monomere. S to metodo lahko izvedemo zgoraj navedeno ravnovesje konsistence. Seveda ta algoritem traja predolgo in ga je treba poenostaviti.
(3) Notranji kratek stik sproži toplotno uhajanje
Potniško letalo Boeing 787 je zagorelo zaradi eksplozije akumulatorja. Pri iskanju vzroka nesreče je bilo ugotovljeno, da so na elektrodi in diafragmi kovinski predmeti, ki so povzročili notranji kratek stik. Čeprav strokovnjaki ne morejo 100% potrditi, da toplotni utek sproži notranji kratek stik, je to najverjetnejši vzrok, ker ni drugega razloga, notranji kratek stik pa ne more" emerge" ;.
Nečistoče v proizvodnji baterij, kovinski delci, razširitev in krčenje naboja in praznjenja, razvoj litija itd. Lahko povzročijo notranje kratke stike. Tovrsten notranji kratek stik se pojavlja počasi, zelo dolgo in ni znano, kdaj bo toplotno brez nadzora. Če se preskus izvede, preverjanja ni mogoče ponoviti. Trenutno strokovnjaki po vsem svetu niso našli postopka, ki bi lahko ponovil notranji kratek stik, ki ga povzročajo nečistoče, in vsi so v preučevanju.
Da bi rešili težavo z notranjim kratkim stikom, moramo najprej poiskati proizvajalca baterij z dobro kakovostjo izdelka, izbrati baterijo in kapaciteto celice akumulatorja; drugič, naredite varnostno napoved notranjega kratkega stika in poiščite monomer z notranjim kratkim stikom, preden pride do toplotnega uhajanja.
To pomeni, da je treba najti značilne parametre monomera in najprej začeti doslednost. Baterija je nedosledna in neskladna je tudi notranja upornost. Dokler najdete monomer z variacijami na sredini, ga lahko ločite.
Natančneje, enakovredno vezje običajne baterije in ekvivalentno vezje mikro kratkega stika je oblika enačbe dejansko enaka, le da sta se spremenila parametra normalne celice in celice z mikro kratek stik. Te parametre lahko preučite in si ogledate nekatere njihove značilnosti pri notranjih spremembah kratkega stika.
Ena od značilnosti je potencialna razlika notranjega monomerja s kratkim stikom, pri čemer primerjamo njegovo notranjo upornost z drugimi monomeri. Ouyang Minggao je predlagal, naj osebje R& D uporablja modele za identifikacijo monomerov. Po merjenju napetosti in toka vsake celice, z uporabo teh podatkov in kombiniranjem modela, lahko ocenimo notranji upor vsake celice. Po oceni vseh parametrov monomera lahko glede na spremembe parametrov presodimo, ali se je konsistenca bistveno spremenila.
4) Mehanski sprožilec termičnega ubežnika
Trk je tipičen mehanski sprožilec za termični ubežnik. Razlog za to so večkratne požarne nesreče družbe Tesla' Ouyang Minggao je razkril, da sta univerza Tsinghua in MIT sodelovala pri analizi trka Tesle&# 39 v ZDA. Če v laboratoriju izvedemo simulacijo trka, je najbližja akupunktura.
Način za rešitev toplotnega uhajanja, ki ga povzroči trk, je dobro opraviti zasnovo varnostne zaščite baterije. To zahteva, da osebje R& D najprej razume proces toplotnega bega.
Na splošno se bo po pojavu toplotnega utekanja širilo navzdol. Na primer, ko v prvi četrtini toplota ne bo več pod nadzorom, bo prišlo do prenosa toplote in se bo začelo širiti, nato pa bo celotna skupina sledila ena za drugo, kot so petarde. Za to vrsto razmnoževanja je mogoče vzpostaviti model, ki vključuje vmesno hitrost dviga temperature, proizvodnjo toplote kemične in električne energije ter konvekcijo prenosa toplote. Celoten model termoelektrične sklopke lahko uporabimo za s tem povezano kvantitativno analizo s kalorimetrom.
Z modelom širjenja lahko osebje R& D oblikuje, kako blokirati in preprečevati, kar zahteva toplotno izolacijo. Vendar ni enostavno dodati toplotno izolacijskega sloja. Po eni strani je prostornina zgoščena, po drugi strani pa sta si toplotno izolacijski sloj in hlajenje protislovna. Vse to so vprašanja, ki jih je treba rešiti.
Skratka, glede razširitve in zatiranja toplotnega uhajanja bi moralo osebje R&& D izhajati iz dveh vidikov: zasnove varnostne zaščite in upravljanja baterij.