Fuga térmica e gerenciamento térmico da bateria de lítio
Quatro anos atrás, o Departamento de Energia dos EUA DOE e o Ministério Alemão da Ciência e Educação BMBF e acadêmicos de renome internacional iniciaram o Workshop Internacional de Segurança de Baterias, IBSW, Universidade Técnica de Munique em 2015, Laboratório Nacional Sandia em 2017, 2019 Em 8 de outubro Em 2008, o Simpósio Internacional de Segurança de Baterias IBSW foi realizado três vezes consecutivas. Ele conduziu discussões acadêmicas cada vez mais aprofundadas e meticulosas sobre baterias de energia em termos de desempenho, direção técnica, fuga térmica e gerenciamento térmico. Comunicação do aplicativo.
Fuga térmica da bateria de energia
Fuga térmica e gerenciamento térmico da bateria de energia —— Uma voz da Conferência Internacional de Segurança de Baterias IBWS
Em resposta à fuga térmica, o acadêmico Ouyang Minggao e sua equipe de Tsinghua criaram três mecanismos e quatro soluções por meio de pesquisas.
Os três mecanismos são:
1. A perfuração do diafragma causa curto-circuito interno que causa fuga térmica;
2. A bateria de alta energia específica libera positivamente o oxigênio ativo, e a densidade de evolução do oxigênio continua a diminuir à medida que a energia específica aumenta;
3. Lítio ativo no eletrodo negativo causado por carregamento rápido ou sobrecarga.
Os métodos específicos de prevenção e controle fornecidos pela equipe de Ouyang Minggao são:
Primeiro, o curto-circuito interno e o método de controle de curto-circuito interno, ou seja, BMS;
Em segundo lugar, a fuga térmica causada pela evolução do oxigênio no eletrodo positivo e o design térmico da bateria;
Terceiro, a fuga térmica e o controle de carga causados pela reação violenta entre a precipitação de lítio no eletrodo negativo e o eletrólito;
Quarto, se nenhum dos três mecanismos e três tecnologias podem resolver o problema da fuga térmica, o uso de contenção da propagação de calor, por meio da compreensão da lei da propagação de calor, restringindo a propagação de calor, pode, em última análise, prevenir a ocorrência de acidentes de segurança.
O professor Ai Xinping, da Universidade de Wuhan, tem a mesma opinião. No mesmo dia, ele declarou claramente em um discurso intitulado" Tecnologia de aprimoramento de segurança para baterias de íons de lítio" ;:
Fuga térmica e gerenciamento térmico da bateria de energia —— Uma voz da Conferência Internacional de Segurança de Baterias IBWS
O comportamento inseguro da bateria é causado principalmente por fuga térmica.
Quando a bateria é curto-circuitada, sobrecarregada ou sujeita a impactos de alta temperatura, a temperatura da bateria aumenta. Após o aumento da temperatura, uma série de reações colaterais exotérmicas serão desencadeadas uma após a outra. O calor liberado por essas reações colaterais não pode ser evacuado a tempo, o que fará com que a temperatura da bateria aumente. Por meio do mecanismo de feedback positivo, a reação exotérmica final se tornará cada vez mais intensa. , Ocorre uma fuga térmica.
Quanto à solução para o descontrole térmico, o professor Ai Xinping possui três métodos:
No primeiro nível, tente evitar curto-circuitos e sobrecarregar;
No segundo nível, se houver um curto-circuito ou sobrecarga, a proteção térmica deve ser realizada para evitar o máximo possível o descontrole térmico;
No terceiro nível, se o calor estiver fora de controle e for impossível evitar o teste, tente evitá-lo sem causar danos graves e não' não pegue fogo.
Gerenciamento térmico da bateria de energia
Especialistas e acadêmicos estão estudando métodos para resolver a fuga térmica com base no mecanismo da bateria, mas como disse o acadêmico Ouyang Minggao, se a tecnologia não pode resolver a fuga térmica, métodos devem ser usados para suprimir a propagação térmica.
Nesse sentido, Wang Deping, diretor do FAW New Energy Research Institute, deu a solução FAW' s.
Fuga térmica e gerenciamento térmico da bateria de energia —— Uma voz da Conferência Internacional de Segurança de Baterias IBWS
Como uma empresa automobilística, a FAW conduz a gestão da segurança em todo o sistema, desde a pesquisa e desenvolvimento de tecnologia de bateria até o serviço pós-venda:
Primeiro, esclareça a segurança primeiro na direção da rota técnica;
Em segundo lugar, crie um conceito de segurança para todo o sistema;
Terceiro, incorpore a segurança à estrutura de gerenciamento e à estrutura de todo o negócio;
Quarto, algumas tecnologias de segurança específicas.
Quinto, melhore a verificação experimental;
Sexto, fornecer serviços de front-end e de processo completo;
Sétimo, o sistema de monitoramento.
Em termos de tecnologia de segurança específica, a FAW construiu um sistema de proteção de segurança quádruplo em torno do design positivo, incluindo segurança de bateria, segurança de veículo, segurança de carregamento e segurança de uso. Em torno desses quatro aspectos, o interno contém 16 aspectos específicos e 54 medidas de proteção de segurança específicas para garantir a segurança de todo o sistema de bateria de energia durante todo o ciclo de vida.
Para o aviso prévio de fuga térmica de bateria, FAW formou um diagnóstico de sistema de aviso prévio de modelo de fuga térmica, fornecendo ao motorista e ao fundo os serviços de informação de aviso prévio de fuga térmica correspondente, e também está equipado com um sistema de extinção de incêndio de bateria ativo e seguro .
De acordo com Wang Deping, o sistema de extinção de incêndio de segurança ativa cooperado por FAW e Zephyr Intelligent System Shanghai Co., Ltd., da situação experimental anterior, o efeito é óbvio:
Por um lado, o sistema pode conduzir ativamente experimentos de extinção de incêndio em módulos e monômeros que estão termicamente fora de controle;
Por outro lado, como o meio de extinção de incêndio usado é um meio com uma alta relação calor / derretimento, a temperatura no pacote de bateria pode ser reduzida através desta função de absorção de calor, de modo que o calor no pacote de bateria possa ser evitado de causar incêndio no interior do veículo.
Li Fei, presidente da Shanghai Zhefu, que foi elogiado pela FAW, fez um discurso no dia de" Plano de prevenção e controle para fuga térmica de baterias de lítio de energia" ;. , Como suprimir.
Fuga térmica e gerenciamento térmico da bateria de energia —— Uma voz da Conferência Internacional de Segurança de Baterias IBWS
Na visão de Zephyr' seja da supressão da fuga térmica ou da supressão da propagação da fuga térmica, o resfriamento é o mais crítico. Portanto, Li Fei afirmou repetidamente que" esfriar é o caminho real."
Com base em suas próprias vantagens técnicas principais, a Zephyr formou um programa de gerenciamento térmico completo três-em-um exclusivo:
1. Para o uso de refrigeração líquida para o compartimento da bateria, refrigeração forçada;
2. Visando o problema da fuga térmica, um sistema de detecção composto é utilizado para avisar antecipadamente a fuga térmica da bateria, podendo informar a tempo quando a bateria falha;
3. O sistema de detecção acima é usado como um mecanismo para acionar a supressão térmica da bateria. Assim que a fuga térmica da bateria se espalhar, o dispositivo de supressão de incêndio da bateria de lítio líquido será ativado.
Este conjunto de tecnologia tem sido usado em muitas empresas e usuários de veículos comerciais domésticos. No futuro, ele entrará no campo dos automóveis de passageiros e se tornará o" airbag" de baterias.
Li Fei disse que, da perspectiva do desenvolvimento de saúde e segurança de novos veículos de energia, é recomendado que as montadoras montem" airbags de bateria" para baterias de lítio de veículos de energia nova para permitir que os usuários escolham e votem no mercado. Uma vez ocorrido um acidente, ele pode reduzir o número de vítimas e perdas de propriedade. , Verdadeiramente acompanhe a realização de novos veículos de energia.
