電動汽車蓄電池熱失控的原理
⑴ 抑制蓄電池熱失控的方法有哪些
蓄電池的熱失控屬於BMS中熱管理失控的狀態:電池在充放電使用下,會因為各種內部電化學反應產生熱量,如果沒有良好的散熱體系,產熱在電池內部堆積,逐漸出現功率降低,甚至出現爆炸燃燒等危險情況,這就是熱失控。
蓄電池的熱失控的反應十分復雜,大體來說,SEI膜的分解給予電池初始的熱量積累,導致隔膜的熔斷分解,由此帶來正負極和電解液、電解液自身的放熱、產氣反應。
在反應過程中的任何步驟改善都能帶來更高的熱穩定性和電池安全性,抑制防止蓄電池熱失控的方式:
1、對SEI膜進行界面改造,可以提高初始放熱溫度;
2、使用陶瓷隔膜更高的熔斷溫度、更低的內阻;
3、使用更優良的散熱方式,特別是使用高性能相變材料散熱,如力王新材料的防熱失控相變材料等;
這些技術都能增加蓄電池/鋰電池熱穩定性,給新能源汽車及蓄電池的未來應用保駕護航。
⑵ 電動汽車熱失控怎麼辦小鵬提出妙招,解決自燃隱患
[汽車之家行業]?近年來電動汽車發展勢頭迅猛,不過自燃、起火等問題也成為公眾關注焦點。因此,動力電池總成熱失控防護技術成為業界重點研究的課題之一。日前,小鵬汽車向國家知識產權局申請電動汽車熱失控防護方法的專利,當車輛發生熱失控時對動力電池總成進行滅火。
目前,小鵬汽車尚未透露這項專利何時可進入量產階段。不過,一旦進入實際應用階段,這項技術將對電池安全起到重要的促進作用。電池安全關乎用戶核心利益,從此次小鵬汽車申請的專利信息來看,企業一直十分注重動力電池性能的提升。(文/汽車之家李爭光)
⑶ 引發鋰電池組熱失控的原因是有什麼
對於鋰離子電池,熱失控是最嚴重的安全事故,它會引起鋰離子電池起火甚至爆炸,直接威脅用戶的安全。鋰離子電池發生熱失控主要是由於內部產熱遠高於散熱速率,在鋰離子電池的內部積攢了大量的熱量,從而引起了連鎖反應,導致電池起火和爆炸。
發熱失控的因素很多,總的來說分為兩類,內部因素和外部因素。內部因素主要是:電池生產缺陷導致內短路;電池使用不當,導致內部產生鋰枝晶引發正負極短路。外部因素主要是:擠壓和針刺等外部因素導致鋰離子電池發生短路;電池外部短路造成電池內部熱量累積過快;外部溫度過高導致SEI膜和正極材料等發生分解。
⑷ 又自燃!是什麼導致了電動汽車熱失控
高溫、雨季,是到盛產火燒車、泡水車的季節了!雖然有些時候,夏季也不願意背這口黑鍋……
5月18日,廣州楊桃公園南門東側停車場一台廣汽新能源Aion S發生自燃,一旁的奧迪A6L無辜「陪葬」。
這是台如祺出行的網約車,燃燒時火勢不小,還發生過一次「爆炸」,而當天的氣溫在25℃左右,事故具體原因官方表示還在調查中。
時間往前推……
4月28日,深圳吉祥名苑小區樓下充電站,有新能源車輛發生起火爆炸。
5月8日,一輛剛提車不久理想ONE(增程式)在長沙街道起火。
同一天,一輛鄭州日產帥客EV在東莞一充電站發生自燃。
在政策的助推下,新能源汽車的發展被按下快進鍵,在追求高續航、高能量密度的路上,伴隨而來的還有自燃等安全問題。
據統計,總體上到了2019年,電動汽車在行駛中起火、充電中起火的佔比有所下降,而停置中起火、原因不明的佔比則有所上漲。
電動汽車的自燃總會被格外關注,已經在大家腦海中形成了一種「電車自燃比油車自燃危險」的印象。
畢竟電池是可能爆炸的,也因為其燃燒是化學反應,不需要氧氣助燃,火難滅也是讓人頭疼的問題。
不低調的電動汽車安全問題,給我們敲了N次警鍾。前幾天,工信部發布了最新電動汽車強制性國家標准,將於2021年1月1日起實施。
其中有這么一條:電池包或系統在由於單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發生危險之前5分鍾,應提供一個熱事件報警信號。
而這一條,似乎被誤讀成電池系統在5分鍾內不起火不爆炸!
但是,這些並不是從根本上解決電動汽車的安全問題,更多的是一種「補救」。
要治標又治本,還得看看電動汽車發生自燃的源頭是什麼!外因有碰撞、擠壓、刺穿、高溫等,內因有電路老化、短路、電控BMS……
很多時候電動汽車「火了」,跟電池都是有一腿的,而因為電池升溫導致的此類事故就叫熱失控。
所以說電動汽車「三電」中的電控BMS是很重要的,它就是電池的司令,管理著電池的方方面面,別讓它「發燒」亂來,該好好吃電就好好吃電,該放電就放電。那麼,是什麼導致電動汽車電池熱失控?
在沒有充電的前提下,電動汽車在行進中,或者在停置狀態就燃燒起來,那原因多數是因為熱管理故障、電池短路。誘因可能是充電後電池溫度升高,或者是電池裝配問題。
充電導致,特別是過充。如果電控BMS、熱管理掉鏈子,那就相當於無法好好指揮、管控這些電池了,過度充電導致熱失控就燒了起來。
畢竟電池可是個不好伺候的玩意兒,熱過頭了要自焚,冷了掉電快。像數碼、手機電池發生熱失控的幾率其實很小,但汽車動力電池有好幾百上千個電池單體組成,那概率就上去了。
當然,充電導致起火也有可能是因為電池短路。
電池浸水,也是誘因。差不多兩年前,廣州一輛電動車發生了自燃,事後官方的檢查報告提到了這么一點,車輛此前泡過水,電池包有輕微滲漏。
其實,主流電動汽車的電池都是經過防水處理的,基本能達到IP67級別,短時間泡水不會出問題。
因為動力電池多置於車輛底部,平時上路受到碰撞、亂石擊打都是有可能的,如果防護設計夠硬,那自然會更有保障。如果製造過程中焊接、裝配不達標,那防護失效就……
碰撞起火。交通事故每天都在上演,開車上路誰也不知道驚喜跟意外誰會先來~
如果電動汽車發生碰撞,導致電池結構失效、電池漏電,那起火燃燒的可能性很大的。
而且,現在的電動汽車多採用主流的三元鋰電池,或者說偏向於高能量密度的電池,帶來更長續航的同時,也種下了更大的安全隱患,比如刺穿、短路時更容易起火、爆炸。
能量密度不佔優的磷酸鐵鋰電池,不耐寒但更扛高溫,最重要的是一般不會起火爆炸。比亞迪的刀片電池也屬於鐵電池,在安全性方面很有優勢,未來會有怎樣的市場佔有率,值得觀望。
電池的熱失控和電控、熱管理、短路、浸水、碰撞等都有關系,具體緣由還得具體分析~
燃油車也會自燃,但通常不會爆炸。油箱?有人做過試驗,從結果看是不會炸的。
電動汽車自燃起來因為有動力電池的存在,有爆炸的可能性,而且火又難滅,得持續噴水帶走熱量使其降溫,防止電池復燃。
加上現在電動汽車的使用環境,成熟度還很低,即使是在大城市,電動汽車也難免被稱為電動爹!
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
⑸ 電動車的電池原理是什麼
電池的內部一般是22~28%的稀硫酸。電池正放的時候電解液可以淹沒極板並且還剩下一點空間如果把電池橫放的話會有一部分電極板暴露在空氣中,這對電池的極板非常不利,而且一般的電池的觀察孔或者電池的頂部都有排氣口與外界相通,所以電池橫放電解液很容易流出。蓄電池是電池中的一種,它的作用是能把有限的電能儲存起來,在合適的地方使用。它的工作原理就是把化學能轉化為電能。
它用填滿海綿狀鉛的鉛板作負極,填滿二氧化鉛的鉛板作正極,並用22~28%的稀硫酸作電解質。在充電時,電能轉化為化學能,放電時化學能又轉化為電能。電池在放電時,金屬鉛是負極,發生氧化反應,被氧化為硫酸鉛;二氧化鉛是正極,發生還原反應,被還原為硫酸鉛。電池在用直流電充電時,兩極分別生成鉛和二氧化鉛。移去電源後,它又恢復到放電前的狀態,組成化學電池。鉛蓄電池是能反復充電、放電的電池,叫做二次電池。它的電壓是2V,通常把三個鉛蓄電池串聯起來使用,電壓是6V。汽車上用的是6個鉛蓄電池串聯成12V的電池組。鉛蓄電池在使用一段時間後要補充硫酸,使電解質保持含有22~28%的稀硫酸。
放電時,電極反應為:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
負極反應: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4
總反應: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反應是放電,向左反應是充電)
蓄電池的應用十分廣泛,可用於UPS,電動車,滑板車,汽車,風能太陽能系統,安全報警等等方面。
鉛酸蓄電池產品主要有下列幾種,其用途分布如下:
起動型蓄電池:主要用於汽車、摩托車、拖拉機、柴油機等起動和照明;
固定型蓄電池:主要用於通訊、發電廠、計算機系統作為保護、自動控制的備用電源;
牽引型蓄電池:主要用於各種蓄電池車、叉車、鏟車等動力電源;
鐵路用蓄電池:主要用於鐵路內燃機車、電力機車、客車起動、照明之動力;
儲能用蓄電池:主要用於風力、太陽能等發電用電能儲
⑹ 什麼是蓄電池的熱失控
熱失控是一種極具破壞性的電池失控現象,會嚴重損壞電池以及周圍的設備,造成昂貴的維修,甚至導致火災造成難以估量的災難性後果。而目前有效監測熱失控的辦法就是採用監測電池負極柱溫度的方法來判斷電池是否處在熱失控狀態,從熱失控的三個階段過程可以看出,溫度發生明顯變化時熱失控已經進入第二階段,電池內部結構開始塌陷,已對電池產生不可逆的損害。
為了能更早的監測到電池的熱失控狀態,華塑科技採用了監測電池組浮充電流的方式來實現預警,通過建立數學分析模型對電池浮充電流的變化趨勢進行分析判斷,實現在熱失控階段一就能精準預警的功能,減少熱失控情況的發生。
⑺ 動力電池包熱失控是怎樣發生的
電池包作為車輛的核心部件關乎車輛用車體驗和車輛使用安全,近年來,國內外汽車品牌發生多起新能源汽車由於電池包熱失控導致的自燃事故,對於電池的安全引發關注,那麼電動汽車的電池包熱失控是怎麼樣發生的?
綜上所述電池包熱失控產生有內部的電解質原因,同時也有外部因素,當然隨著電動汽車保有量的提高,電池技術不斷的提高,對電池包安全防控的技術要求會越來越高。
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⑻ 電動汽車電池化學反應原理
電動汽車電池化學反應原理
常見蓄電池的原理
現在,常見的蓄電池有鎳氫NiMH、鎳鎘NiCd和鋰離子LIB蓄電池。由於各自的電化學反應機理不盡相同,因此也各有其特點和不同的應用領域。本文根據它們的電化學反應機理,介紹各自的特點和相應的應用領域。
電化學反應機理
NiMH蓄電池和古老的NiCd蓄電池有親緣關系,為此首先介紹NiCd蓄電池,其次是NiMH蓄電池,最後說明LIB。
1. NiCd蓄電池
早在1899年,NiCd蓄電池就已發明,於1947年實現完全密化的NiCd蓄電池,一直應用至今。長時間的應用表明,NiCd蓄電池不失為一種高性能和高可靠性的蓄電池。
如今的NiCd蓄電池,在發泡鎳或鎳纖維狀基體上附著大量NiOOH活性物質作為正極,以重金屬鎘Cd作為負極,一同置進電解液(KOH溶液)中,經密封後構成蓄電池。該蓄電池容器內,進行的電化學反應如下:
這個電化學反應的特徵在於,明明看到作為電解液成分的KOH,但它並不直接參與電化學反應。由於製造蓄電池時使負極的容量大於正極的容量,當過充電時只能看到由正極產生的氧(O2)
⑼ 為何新能源汽車自燃頻發!電池熱失控是主要原因!
新能源汽車自燃問題
最近一段時間,新能源汽車因為自燃問題,一次次的被推上輿論的風口,最近幾天,地庫中的新能源汽車冒煙後爆燃,維修中的新能源汽車突然燃燒起火,充電中的新能源汽車突然自燃,行駛中新能源汽車在路上起火,停車場多輛新能源汽車起火燒毀,多個國內外品牌新能源汽車接二連三起火,再度點燃了業內外對新能源汽車安全的焦慮情緒。
市場監管總局辦公廳發布了《關於進一步加強新能源汽車產品召回管理的通知》,在該通知中,市場監管總局就新能源汽車安全問題頻發,將加強對新能源車企、三電企業的監管,並且會進一步加強對新能源汽車的產品召回管理,其中以新能源汽車火災故障尤為重視。
為什麼會自燃
那麼,我們要去思考一個問題,新能源汽車為什麼會自燃?目前業內普遍認為,引發電池熱失控的原因主要是熱輻射、電池內部短路、惡劣環境濫用等,根據新能源汽車的起火事故分析統計,充電場景是起火的高發場景,佔比達50%,而起火事故的原因中,動力電池自燃佔比為31%,主要是由於鋰電池發生內部或者外部短路後,短時間內電池釋放出大量熱量,溫度急劇升高,導致熱失控。
由於動力電池在工作的時候會發熱,其正常情況下可控,但是在電池溫度過高或充電電壓過高時,電池內部化學反應會接連發生,產生連鎖反應,使電池內壓及溫度急劇上升,進而引發電池熱失控,因而引發燃燒或爆炸,拋開外部的使用和環境問題的變化,發熱原因與本身的製造材料與工藝也息息相關,電池使用時間過長、電池包溫度不均、短路等問題都可能導致熱失控。
電池安全問題的背後
其實電動車電池安全問題背後映照的是全部市場的混亂現象,各大車企想要盡早使得電動車下線,使用降低成本不斷提高生產效率的方法,這勢必會造成全體工藝不達標,進而帶來更嚴重的後果,電池安全是一輛電動車的安全重心。 可是當前市面上車企想要增加續航能力,提高續航本身,在當前能量密度沒有大幅提升的前提下,無疑將要使用更多的電池,電池的數量提高後,不僅將成增加車重,也會影響汽車的通行安全。
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