Termisk runaway och termisk hantering av litiumbatteri
För fyra år sedan initierade det amerikanska energidepartementet DOE och det tyska ministeriet för vetenskap och utbildning BMBF och relaterade internationellt kända forskare International Battery Safety Workshop, IBSW, Technical University of München 2015, Sandia National Laboratory 2017, 2019 Den 8 oktober , 2008, har International Battery Safety Symposium IBSW hållits tre gånger i rad. Den har genomfört mer och mer djupgående och noggranna akademiska diskussioner om kraftbatterier när det gäller prestanda, teknisk riktning, termisk runaway och termisk hantering. Ansökningskommunikation.
Termisk runaway av kraftbatteri
Thermal runaway och termisk hantering av strömbatteri——En röst från International Battery Safety Conference IBWS
Som svar på den termiska flykten har akademikern Ouyang Minggao och hans Tsinghua-team kommit fram till tre mekanismer och fyra lösningar genom forskning.
De tre mekanismerna är:
1. Punktering av membranet orsakar inre kortslutning för att orsaka termisk rusning;
2. Batteriet med hög specifik energi frisätter aktivt syre, och syreutvecklingstätheten fortsätter att minska när den specifika energin ökar;
3. Aktivt litium i den negativa elektroden orsakad av snabb laddning eller överladdning.
De specifika förebyggande och kontrollmetoder som ges av Ouyang Minggaos team är:
För det första den interna kortslutningen och metoden för att kontrollera intern kortslutning, nämligen BMS;
För det andra den termiska flykten orsakad av syreutvecklingen i den positiva elektroden och batteriets termiska design;
För det tredje den termiska flykten och laddningskontrollen orsakad av den våldsamma reaktionen mellan litiumutfällning i den negativa elektroden och elektrolyten;
För det fjärde, om ingen av de tre mekanismerna och tre teknologierna kan lösa problemet med termisk skenande, kan användningen av att begränsa värmespridning, genom att förstå lagen om värmespridning, begränsa värmespridningen, i slutändan förhindra uppkomsten av säkerhetsolyckor.
Professor Ai Xinping vid Wuhan University har samma åsikt. Samma dag sa han tydligt i ett tal med titeln"Safety Enhancement Technology for Lithium Ion Batteries":
Thermal runaway och termisk hantering av strömbatteri——En röst från International Battery Safety Conference IBWS
Batteriets osäkra beteende orsakas främst av termisk rusning.
När batteriet kortsluts, överladdas eller utsätts för hög temperatur kommer temperaturen på batteriet att stiga. Efter att temperaturen stiger kommer en serie exoterma sidoreaktioner att utlösas en efter en. Värmen som frigörs av dessa bireaktioner kan inte evakueras i tid, vilket kommer att få batteritemperaturen att stiga. Genom den positiva återkopplingsmekanismen kommer den slutliga exotermiska reaktionen att bli mer och mer intensiv. , En termisk flykt inträffar.
När det gäller lösningen på termisk flykt har professor Ai Xinping tre metoder:
På den första nivån, försök att undvika kortslutningar och undvika överladdning;
På den andra nivån, om det finns en kortslutning eller överladdning, bör termiskt skydd utföras för att undvika termisk rusning så mycket som möjligt;
På den tredje nivån, om värmen är utom kontroll och det är omöjligt att undvika testet, försök att undvika det utan att orsaka allvarlig skada och ta'inte eld.
Termisk hantering av strömbatteri
Experter och forskare studerar metoder för att lösa termisk runaway baserat på batterimekanism, men som akademiker Ouyang Minggao sa, om teknik inte kan lösa termisk runaway, måste metoder användas för att undertrycka termisk spridning.
I detta avseende gav Wang Deping, chef för FAW New Energy Research Institute, FAW's lösning.
Thermal runaway och termisk hantering av strömbatteri——En röst från International Battery Safety Conference IBWS
Som ett bilföretag bedriver FAW säkerhetshantering över hela systemet från batteriteknologisk forskning och utveckling till eftermarknadsservice:
Först klargör säkerheten först från den tekniska ruttens riktning;
För det andra, bygg ett systemomfattande säkerhetskoncept;
För det tredje, införliva säkerhet i ledningsramen och ramverket för hela verksamheten;
För det fjärde, några specifika säkerhetstekniker.
För det femte, förbättra den experimentella verifieringen;
För det sjätte, tillhandahålla front-end- och fullständiga processtjänster;
För det sjunde, övervakningssystemet.
När det gäller specifik säkerhetsteknik har FAW byggt ett fyrfaldigt säkerhetsskyddssystem kring positiv design, inklusive batterisäkerhet, fordonssäkerhet, laddningssäkerhet och användningssäkerhet. Runt dessa fyra aspekter innehåller den interna 16 specifika aspekter och 54 specifika säkerhetsskyddsåtgärder för att säkerställa säkerheten för hela batterisystemet under hela livscykeln.
För tidig varning av termisk rinnande batteri har FAW skapat en systemdiagnos av tidig varning för termisk flyktmodell, vilket ger föraren och bakgrunden motsvarande informationstjänster för tidig varning för termisk flykt, och är också utrustad med ett aktivt och säkert batteribrandsläckningssystem .
Enligt Wang Deping, det aktiva säkerhetsbrandsläckningssystemet som samarbetats av FAW och Zephyr Intelligent System Shanghai Co., Ltd., från den tidigare experimentella situationen, är effekten uppenbar:
Å ena sidan kan systemet aktivt genomföra brandsläckningsexperiment på moduler och monomerer som är termiskt utom kontroll;
Å andra sidan, eftersom det använda brandsläckningsmediet är ett medium med ett högt värme-till-smält-förhållande, kan temperaturen i batteripaketet sänkas genom denna värmeabsorptionsfunktion, så att värmen i batteripaketet kan förhindras från att orsaka brand i fordonets inre.
Li Fei, ordförande för Shanghai Zhefu, som hyllades av FAW, höll ett tal på dagen för"Plan för förebyggande och kontroll för termisk runaway of Power Lithium Battery". , Hur man undertrycker.
Thermal runaway och termisk hantering av strömbatteri——En röst från International Battery Safety Conference IBWS
Enligt Zephyr's uppfattning, oavsett om det beror på undertryckandet av termisk spridning eller undertryckandet av spridning av termisk spridning, är kylning den mest kritiska. Därför sa Li Fei upprepade gånger att"kylning är det kungliga sättet."
Baserat på sina egna ledande tekniska fördelar har Zephyr bildat ett unikt tre-i-ett komplett värmehanteringsprogram:
1. För användning av vätskekylning för batterifacket, forcerad kylning;
2. Syftar på problemet med termisk runaway, ett kompositdetekteringssystem används för att varna batteriets termiska runaway i förväg, och det kan rapportera i tid när batteriet misslyckas;
3. Ovanstående detekteringssystem används som en mekanism för att trigga undertryckningen av batteriets termiska runaway. När den termiska flykten från batteriet sprider sig kommer den flytande litiumbatteriets brandsläckningsanordning att aktiveras.
Denna uppsättning teknik har använts i många inhemska kommersiella fordonsföretag och användare. I framtiden kommer den att gå in på personbilsfältet och bli"airbag" av batterier.
Li Fei sa att ur hälso- och säkerhetsutvecklingen av nya energifordon rekommenderas det att bilföretag monterar"batterikrockkuddar" för litiumbatterier i nya energifordon så att användarna kan välja och rösta på marknaden. När en olycka väl är framme kan den minska antalet offer och egendomsförluster. , Verkligen eskortera förverkligandet av nya energifordon.
