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哪些因素会触发电池的热失控?要怎么样避免这一情况出现?

2021-04-25 ryder

动力电池安全性问题概括起来叫热失控,也就是到达一定的温度之后,就不可控了,温度直线上升,然后就会燃烧爆炸。而过热、过充、内短路、碰撞等是引发动力电池热失控的几个关键因素。


(1)过热触发热失控


导致动力电池过热的原由来自于电池的选型和热设计的不合理,或者外短路导致电池的温度升高、电缆的接头松动等,应当从电池设计和电池管理两个方面来处理。


从电池材料设计角度,可以开发来戒备热失控的材料,阻断热失控的反应;从电池管理角度,可以预测不同的温度范围,来定义不同的安全等级,从而进行分级报警。


(2)过充电触发热失控


今年的一起纯电动大巴起火事件原由就在于过充电触发的热失控,详尽则是电池管理系统本身对过充电的电路安全功能缺失,导致电池的BMS已经失控却还在充电导致的。


针对这类过充电的原由,处理方法首先是查找充电机的故障,这可以通过充电机的完全冗余来处理;其次是看电池管理合不合理,比如说没有监控每一节电池的电压。


值得留意的是,随着电池的老化,各个电池之间的一致性会越来越差,这时过充就更容易发生。这需要进行整个电池包的均衡,来保持电池包一致性。


比如采用先并后串这一最常见电池包组合办法的串联的电池包,在处理单体一致性问题后,最好的情况是拥有与最小容量的单体一样大的容量。有了这个一致性之后,容量回升了,同时也能戒备过充。


为了实现一致性,非得有一种办法对各个单体进行容量估计。欧阳明高提议,可以依据充电曲线的相近性来进行全体电池包状态的估计。


也即是说,只要了解了其中一个单体电池的充电曲线,其他的曲线应当跟它是相近的。经过曲线变化,它们可以近似重合,曲线变化的过程中间的这些差异就很容易计算。依据一个单体可以推算出其他的单体。有了这样的办法,就可以进行上文提到的一致性的均衡,当然这种算法的时间过长,需要进行简化。

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