电动汽车蓄电池热失控的原理
⑴ 抑制蓄电池热失控的方法有哪些
蓄电池的热失控属于BMS中热管理失控的状态:电池在充放电使用下,会因为各种内部电化学反应产生热量,如果没有良好的散热体系,产热在电池内部堆积,逐渐出现功率降低,甚至出现爆炸燃烧等危险情况,这就是热失控。
蓄电池的热失控的反应十分复杂,大体来说,SEI膜的分解给予电池初始的热量积累,导致隔膜的熔断分解,由此带来正负极和电解液、电解液自身的放热、产气反应。
在反应过程中的任何步骤改善都能带来更高的热稳定性和电池安全性,抑制防止蓄电池热失控的方式:
1、对SEI膜进行界面改造,可以提高初始放热温度;
2、使用陶瓷隔膜更高的熔断温度、更低的内阻;
3、使用更优良的散热方式,特别是使用高性能相变材料散热,如力王新材料的防热失控相变材料等;
这些技术都能增加蓄电池/锂电池热稳定性,给新能源汽车及蓄电池的未来应用保驾护航。
⑵ 电动汽车热失控怎么办小鹏提出妙招,解决自燃隐患
[汽车之家行业]?近年来电动汽车发展势头迅猛,不过自燃、起火等问题也成为公众关注焦点。因此,动力电池总成热失控防护技术成为业界重点研究的课题之一。日前,小鹏汽车向国家知识产权局申请电动汽车热失控防护方法的专利,当车辆发生热失控时对动力电池总成进行灭火。
目前,小鹏汽车尚未透露这项专利何时可进入量产阶段。不过,一旦进入实际应用阶段,这项技术将对电池安全起到重要的促进作用。电池安全关乎用户核心利益,从此次小鹏汽车申请的专利信息来看,企业一直十分注重动力电池性能的提升。(文/汽车之家李争光)
⑶ 引发锂电池组热失控的原因是有什么
对于锂离子电池,热失控是最严重的安全事故,它会引起锂离子电池起火甚至爆炸,直接威胁用户的安全。锂离子电池发生热失控主要是由于内部产热远高于散热速率,在锂离子电池的内部积攒了大量的热量,从而引起了连锁反应,导致电池起火和爆炸。
发热失控的因素很多,总的来说分为两类,内部因素和外部因素。内部因素主要是:电池生产缺陷导致内短路;电池使用不当,导致内部产生锂枝晶引发正负极短路。外部因素主要是:挤压和针刺等外部因素导致锂离子电池发生短路;电池外部短路造成电池内部热量累积过快;外部温度过高导致SEI膜和正极材料等发生分解。
⑷ 又自燃!是什么导致了电动汽车热失控
高温、雨季,是到盛产火烧车、泡水车的季节了!虽然有些时候,夏季也不愿意背这口黑锅……
5月18日,广州杨桃公园南门东侧停车场一台广汽新能源Aion S发生自燃,一旁的奥迪A6L无辜“陪葬”。
这是台如祺出行的网约车,燃烧时火势不小,还发生过一次“爆炸”,而当天的气温在25℃左右,事故具体原因官方表示还在调查中。
时间往前推……
4月28日,深圳吉祥名苑小区楼下充电站,有新能源车辆发生起火爆炸。
5月8日,一辆刚提车不久理想ONE(增程式)在长沙街道起火。
同一天,一辆郑州日产帅客EV在东莞一充电站发生自燃。
在政策的助推下,新能源汽车的发展被按下快进键,在追求高续航、高能量密度的路上,伴随而来的还有自燃等安全问题。
据统计,总体上到了2019年,电动汽车在行驶中起火、充电中起火的占比有所下降,而停置中起火、原因不明的占比则有所上涨。
电动汽车的自燃总会被格外关注,已经在大家脑海中形成了一种“电车自燃比油车自燃危险”的印象。
毕竟电池是可能爆炸的,也因为其燃烧是化学反应,不需要氧气助燃,火难灭也是让人头疼的问题。
不低调的电动汽车安全问题,给我们敲了N次警钟。前几天,工信部发布了最新电动汽车强制性国家标准,将于2021年1月1日起实施。
其中有这么一条:电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5分钟,应提供一个热事件报警信号。
而这一条,似乎被误读成电池系统在5分钟内不起火不爆炸!
但是,这些并不是从根本上解决电动汽车的安全问题,更多的是一种“补救”。
要治标又治本,还得看看电动汽车发生自燃的源头是什么!外因有碰撞、挤压、刺穿、高温等,内因有电路老化、短路、电控BMS……
很多时候电动汽车“火了”,跟电池都是有一腿的,而因为电池升温导致的此类事故就叫热失控。
所以说电动汽车“三电”中的电控BMS是很重要的,它就是电池的司令,管理着电池的方方面面,别让它“发烧”乱来,该好好吃电就好好吃电,该放电就放电。那么,是什么导致电动汽车电池热失控?
在没有充电的前提下,电动汽车在行进中,或者在停置状态就燃烧起来,那原因多数是因为热管理故障、电池短路。诱因可能是充电后电池温度升高,或者是电池装配问题。
充电导致,特别是过充。如果电控BMS、热管理掉链子,那就相当于无法好好指挥、管控这些电池了,过度充电导致热失控就烧了起来。
毕竟电池可是个不好伺候的玩意儿,热过头了要自焚,冷了掉电快。像数码、手机电池发生热失控的几率其实很小,但汽车动力电池有好几百上千个电池单体组成,那概率就上去了。
当然,充电导致起火也有可能是因为电池短路。
电池浸水,也是诱因。差不多两年前,广州一辆电动车发生了自燃,事后官方的检查报告提到了这么一点,车辆此前泡过水,电池包有轻微渗漏。
其实,主流电动汽车的电池都是经过防水处理的,基本能达到IP67级别,短时间泡水不会出问题。
因为动力电池多置于车辆底部,平时上路受到碰撞、乱石击打都是有可能的,如果防护设计够硬,那自然会更有保障。如果制造过程中焊接、装配不达标,那防护失效就……
碰撞起火。交通事故每天都在上演,开车上路谁也不知道惊喜跟意外谁会先来~
如果电动汽车发生碰撞,导致电池结构失效、电池漏电,那起火燃烧的可能性很大的。
而且,现在的电动汽车多采用主流的三元锂电池,或者说偏向于高能量密度的电池,带来更长续航的同时,也种下了更大的安全隐患,比如刺穿、短路时更容易起火、爆炸。
能量密度不占优的磷酸铁锂电池,不耐寒但更扛高温,最重要的是一般不会起火爆炸。比亚迪的刀片电池也属于铁电池,在安全性方面很有优势,未来会有怎样的市场占有率,值得观望。
电池的热失控和电控、热管理、短路、浸水、碰撞等都有关系,具体缘由还得具体分析~
燃油车也会自燃,但通常不会爆炸。油箱?有人做过试验,从结果看是不会炸的。
电动汽车自燃起来因为有动力电池的存在,有爆炸的可能性,而且火又难灭,得持续喷水带走热量使其降温,防止电池复燃。
加上现在电动汽车的使用环境,成熟度还很低,即使是在大城市,电动汽车也难免被称为电动爹!
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⑸ 电动车的电池原理是什么
电池的内部一般是22~28%的稀硫酸。电池正放的时候电解液可以淹没极板并且还剩下一点空间如果把电池横放的话会有一部分电极板暴露在空气中,这对电池的极板非常不利,而且一般的电池的观察孔或者电池的顶部都有排气口与外界相通,所以电池横放电解液很容易流出。蓄电池是电池中的一种,它的作用是能把有限的电能储存起来,在合适的地方使用。它的工作原理就是把化学能转化为电能。
它用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用22~28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。它的电压是2V,通常把三个铅蓄电池串联起来使用,电压是6V。汽车上用的是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充硫酸,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。
放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4
总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)
蓄电池的应用十分广泛,可用于UPS,电动车,滑板车,汽车,风能太阳能系统,安全报警等等方面。
铅酸蓄电池产品主要有下列几种,其用途分布如下:
起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明;
固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;
牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;
铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;
储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储
⑹ 什么是蓄电池的热失控
热失控是一种极具破坏性的电池失控现象,会严重损坏电池以及周围的设备,造成昂贵的维修,甚至导致火灾造成难以估量的灾难性后果。而目前有效监测热失控的办法就是采用监测电池负极柱温度的方法来判断电池是否处在热失控状态,从热失控的三个阶段过程可以看出,温度发生明显变化时热失控已经进入第二阶段,电池内部结构开始塌陷,已对电池产生不可逆的损害。
为了能更早的监测到电池的热失控状态,华塑科技采用了监测电池组浮充电流的方式来实现预警,通过建立数学分析模型对电池浮充电流的变化趋势进行分析判断,实现在热失控阶段一就能精准预警的功能,减少热失控情况的发生。
⑺ 动力电池包热失控是怎样发生的
电池包作为车辆的核心部件关乎车辆用车体验和车辆使用安全,近年来,国内外汽车品牌发生多起新能源汽车由于电池包热失控导致的自燃事故,对于电池的安全引发关注,那么电动汽车的电池包热失控是怎么样发生的?
综上所述电池包热失控产生有内部的电解质原因,同时也有外部因素,当然随着电动汽车保有量的提高,电池技术不断的提高,对电池包安全防控的技术要求会越来越高。
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⑻ 电动汽车电池化学反应原理
电动汽车电池化学反应原理
常见蓄电池的原理
现在,常见的蓄电池有镍氢NiMH、镍镉NiCd和锂离子LIB蓄电池。由于各自的电化学反应机理不尽相同,因此也各有其特点和不同的应用领域。本文根据它们的电化学反应机理,介绍各自的特点和相应的应用领域。
电化学反应机理
NiMH蓄电池和古老的NiCd蓄电池有亲缘关系,为此首先介绍NiCd蓄电池,其次是NiMH蓄电池,最后说明LIB。
1. NiCd蓄电池
早在1899年,NiCd蓄电池就已发明,于1947年实现完全密化的NiCd蓄电池,一直应用至今。长时间的应用表明,NiCd蓄电池不失为一种高性能和高可靠性的蓄电池。
如今的NiCd蓄电池,在发泡镍或镍纤维状基体上附着大量NiOOH活性物质作为正极,以重金属镉Cd作为负极,一同置进电解液(KOH溶液)中,经密封后构成蓄电池。该蓄电池容器内,进行的电化学反应如下:
这个电化学反应的特征在于,明明看到作为电解液成分的KOH,但它并不直接参与电化学反应。由于制造蓄电池时使负极的容量大于正极的容量,当过充电时只能看到由正极产生的氧(O2)
⑼ 为何新能源汽车自燃频发!电池热失控是主要原因!
新能源汽车自燃问题
最近一段时间,新能源汽车因为自燃问题,一次次的被推上舆论的风口,最近几天,地库中的新能源汽车冒烟后爆燃,维修中的新能源汽车突然燃烧起火,充电中的新能源汽车突然自燃,行驶中新能源汽车在路上起火,停车场多辆新能源汽车起火烧毁,多个国内外品牌新能源汽车接二连三起火,再度点燃了业内外对新能源汽车安全的焦虑情绪。
市场监管总局办公厅发布了《关于进一步加强新能源汽车产品召回管理的通知》,在该通知中,市场监管总局就新能源汽车安全问题频发,将加强对新能源车企、三电企业的监管,并且会进一步加强对新能源汽车的产品召回管理,其中以新能源汽车火灾故障尤为重视。
为什么会自燃
那么,我们要去思考一个问题,新能源汽车为什么会自燃?目前业内普遍认为,引发电池热失控的原因主要是热辐射、电池内部短路、恶劣环境滥用等,根据新能源汽车的起火事故分析统计,充电场景是起火的高发场景,占比达50%,而起火事故的原因中,动力电池自燃占比为31%,主要是由于锂电池发生内部或者外部短路后,短时间内电池释放出大量热量,温度急剧升高,导致热失控。
由于动力电池在工作的时候会发热,其正常情况下可控,但是在电池温度过高或充电电压过高时,电池内部化学反应会接连发生,产生连锁反应,使电池内压及温度急剧上升,进而引发电池热失控,因而引发燃烧或爆炸,抛开外部的使用和环境问题的变化,发热原因与本身的制造材料与工艺也息息相关,电池使用时间过长、电池包温度不均、短路等问题都可能导致热失控。
电池安全问题的背后
其实电动车电池安全问题背后映照的是全部市场的混乱现象,各大车企想要尽早使得电动车下线,使用降低成本不断提高生产效率的方法,这势必会造成全体工艺不达标,进而带来更严重的后果,电池安全是一辆电动车的安全重心。 可是当前市面上车企想要增加续航能力,提高续航本身,在当前能量密度没有大幅提升的前提下,无疑将要使用更多的电池,电池的数量提高后,不仅将成增加车重,也会影响汽车的通行安全。
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