鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年06月19日
導(dǎo)致三元鋰電池發(fā)熱失控的原因分析
碰撞是典型的機械觸發(fā)熱失控的一種方式。特斯拉屢次發(fā)生起火事故就是這個原因。歐陽明高透露,清華大學(xué)跟MIT共同合作對特斯拉在美國的碰撞事故進(jìn)行過分析。如果在實驗室進(jìn)行碰撞的一個仿真,最接近的是針刺。
歐陽明高還表示,通過對三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池進(jìn)行針刺試驗,研究熱失控過程,發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池在這個熱失控過程中沒有三元鋰電池放熱表現(xiàn)的那么劇烈。實驗表明,不同的材料在針刺的時候會有不同的反應(yīng),,磷酸鐵鋰相對安全。
“所以到現(xiàn)在為止,仍然堅持在大客車上主要使用磷酸鐵鋰電池,暫時還不宜大規(guī)模使用三元鋰電池,尤其對12米大客車。”歐陽明高如此說道。
解決碰撞觸發(fā)熱失控的辦法就是做好電池的安全保護(hù)設(shè)計。而這需要研發(fā)人員先了解熱失控的發(fā)生過程。
一般而言,熱失控發(fā)生之后,會往下傳播。比如第一節(jié)熱失控之后會有傳熱,開始傳播,然后整組像放鞭炮似的一個一個接下來。針對這種傳播,可以建立一個模型,包含中間溫度升高率、化學(xué)能電能的產(chǎn)熱、傳熱對流等。整個熱電耦合的模型,可以用量熱儀來做一個相關(guān)的定量分析。
有了傳播模型,研發(fā)人員可以設(shè)計如何來阻斷和抑制,這需要加隔熱層。但是,加隔熱層并不簡單,一方面加厚了體積大,另一方面隔熱層跟冷卻又是矛盾的。這些都是需要解決的問題。具體而言,正常的一個電池的等效電路和發(fā)生了微短路的等效電路,方程的形式實際上是一樣的,只不過正常單體、微短路的單體的參數(shù)發(fā)生了變化。可以針對這些參數(shù)來進(jìn)行研究,看其在內(nèi)短路變化中的一些特征。
其中特征之一就是內(nèi)短路單體的電勢差,比較其內(nèi)阻跟其他單體的差異。歐陽明高提出,研發(fā)人員要利用模型來進(jìn)行單體的辨識。在測出每個單體的電壓、電流后,利用這些數(shù)據(jù)再結(jié)合模型,就可以把每個單體的內(nèi)阻預(yù)估出來。再把單體的參數(shù)全部預(yù)估出來后,根據(jù)參數(shù)的變化,便可以判斷其一致性是否發(fā)生了顯著性變化。










