動(dòng)力電池的熱失控是如何發(fā)生的?
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-12 12:35
點(diǎn)擊量：次
動(dòng)力電池的熱失控是如何發(fā)生的?它能被控制嗎?
最近頻繁發(fā)生的電動(dòng)汽車火災(zāi)事件引起了工信部和其他政府部門(mén)的注意，他們已經(jīng)緊急部署汽車公司調(diào)查電動(dòng)電池的潛在問(wèn)題。電力電池安全事故的原因是什么?通過(guò)有效的預(yù)防和控制，能否提高電動(dòng)汽車的安全性能?6月23日，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車百人委員會(huì)常務(wù)副主席歐陽(yáng)明高在2019年中國(guó)(青海)世界鋰產(chǎn)業(yè)與動(dòng)力電池峰會(huì)上做了詳細(xì)解釋。
歐陽(yáng)明高表示，新能源汽車安全問(wèn)題的本質(zhì)是電池發(fā)熱失控。熱失控的誘導(dǎo)包括機(jī)械和電氣誘導(dǎo)(電池碰撞和擠壓、針刺等)和電化學(xué)誘導(dǎo)(電池過(guò)充和過(guò)放電、快速充電、低溫充電、自感內(nèi)部短路等)。當(dāng)單個(gè)電池發(fā)生熱逃逸時(shí)，相鄰單體在受到影響后發(fā)生熱逃逸，導(dǎo)致熱逃逸延伸，最終導(dǎo)致安全事故。
Ming-gao歐陽(yáng)表示,為了應(yīng)對(duì)動(dòng)力電池安全,安全實(shí)驗(yàn)室的清華大學(xué)建立了電池,推出了一個(gè)動(dòng)力電池安全控制研究,清華大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法是基本的熱失控,首先選擇大型加熱器,大容量的完整功能單位功率電池絕熱熱失控的定量測(cè)量。在此基礎(chǔ)上，將大容量加速量熱計(jì)的電弧試驗(yàn)與差示掃描量熱計(jì)的DSC試驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行耦合分析。另外，通過(guò)掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、x射線衍射、x射線光電子能譜、質(zhì)譜儀等儀器對(duì)電池?cái)?shù)據(jù)的熱響應(yīng)行為進(jìn)行了原位或非原位測(cè)試
在此基礎(chǔ)上，提取了電池?zé)崾Э氐娜齻€(gè)特征溫度，即自發(fā)熱的起始溫度T1和熱失控的觸發(fā)溫度T2，以及熱失控的最高溫度T3。根據(jù)這些試驗(yàn)，全面提醒了三種熱失控觸發(fā)機(jī)制:一是鋰的負(fù)極激活，二是內(nèi)部短路，三是活性氧的正極釋放。這三種機(jī)制可以解釋99%以上的電池?zé)峁收稀?/div>
根據(jù)三種熱失控的機(jī)理,清華大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了自動(dòng)功率電池?zé)崾Э氐陌踩A(yù)防和控制技能——鋰電池的分析和控制,電池快速充電電池短路與規(guī)劃、單體電池?zé)崾Э睾蜔岬那闆r下,前面的幾個(gè)預(yù)防和控制措施,最后間隙是預(yù)防和控制系統(tǒng)的水平,即電池系統(tǒng)擴(kuò)展和熱處理。
Ming-gao歐陽(yáng)說(shuō),清華大學(xué)和跑步、寶馬、日產(chǎn)、三星SDI, SK CATL,比亞迪,力神,長(zhǎng)安,廣州、北京新能源等國(guó)內(nèi)外一些廠商和電池公司推出了幾個(gè)項(xiàng)目在安全領(lǐng)域的合作,現(xiàn)在世界著名企業(yè)專利實(shí)施許可,國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)處理正在進(jìn)行中。
以下是歐陽(yáng)明高“動(dòng)力電池?zé)峥匕踩揽匮芯窟M(jìn)展”報(bào)告的主要內(nèi)容。
一、鋰電池充電分析及快速充電控制
最近播出的一集里的收費(fèi)事件的分析表明,第一個(gè)是快速充電不當(dāng)或過(guò)度充電鋰電池引起的,導(dǎo)致大量熱失控的溫度下降,從219℃到107℃,和電解質(zhì)和暴力反應(yīng),電池在107℃出現(xiàn)熱失控。
結(jié)果表明，當(dāng)電池快速充電時(shí)，鋰離子的攻擊行為明顯。分析發(fā)現(xiàn)的討論機(jī)制分析鋰,鋰完整的過(guò)程,包含鋰電池充電過(guò)程負(fù)外部和嵌入式從一開(kāi)始分離,分離過(guò)程是負(fù)的零電位后,停止充電,可能會(huì)恢復(fù)到零電位,這次將嵌入式,然后所有的可逆鋰完全溶解,陰極不再攻擊反應(yīng)。
