鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1478次 | 2019年11月21日
哪些因素會(huì)觸發(fā)電池的熱失控?如何避免這一情況出現(xiàn)?
動(dòng)力電池安全性問題概括起來叫熱失控,也就是到達(dá)一定的溫度之后,就不可控了,溫度直線上升,然后就會(huì)燃燒爆炸。而過熱、過充、內(nèi)短路、碰撞等是引發(fā)動(dòng)力電池?zé)崾Э氐膸讉€(gè)關(guān)鍵因素。
(1)過熱觸發(fā)熱失控
導(dǎo)致動(dòng)力電池過熱的原因來自于電池的選型和熱設(shè)計(jì)的不合理,或者外短路導(dǎo)致電池的溫度升高、電纜的接頭松動(dòng)等,應(yīng)該從電池設(shè)計(jì)和電池管理兩個(gè)方面來解決。
從電池材料設(shè)計(jì)角度,可以開發(fā)來防止熱失控的材料,阻斷熱失控的反應(yīng);從電池管理角度,可以預(yù)測(cè)不同的溫度范圍,來定義不同的安全等級(jí),從而進(jìn)行分級(jí)報(bào)警。
(2)過充電觸發(fā)熱失控
今年的一起純電動(dòng)大巴起火事件原因就在于過充電觸發(fā)的熱失控,具體則是電池管理系統(tǒng)本身對(duì)過充電的電路安全功能缺失,導(dǎo)致電池的BMS已經(jīng)失控卻還在充電導(dǎo)致的。
針對(duì)這類過充電的原因,解決辦法首先是查找充電機(jī)的故障,這可以通過充電機(jī)的完全冗余來解決;其次是看電池管理合不合理,比如說沒有監(jiān)控每一節(jié)電池的電壓。
值得注意的是,隨著電池的老化,各個(gè)電池之間的一致性會(huì)越來越差,這時(shí)過充就更容易發(fā)生。這需要進(jìn)行整個(gè)電池組的均衡,來保持電池組一致性。
比如采用先并后串這一最常見電池組組合方法的串聯(lián)的電池組,在解決單體一致性問題后,最好的情況是擁有與最小容量的單體一樣大的容量。有了這個(gè)一致性之后,容量回升了,同時(shí)也能防止過充。
為了實(shí)現(xiàn)一致性,必須有一種方法對(duì)各個(gè)單體進(jìn)行容量估計(jì)。歐陽明高建議,可以根據(jù)充電曲線的相似性來進(jìn)行全體電池組狀態(tài)的估計(jì)。
也即是說,只要知道了其中一個(gè)單體電池的充電曲線,其他的曲線應(yīng)該跟它是相似的。經(jīng)過曲線變化,它們可以近似重合,曲線變化的過程中間的這些差異就很容易計(jì)算。根據(jù)一個(gè)單體可以推算出其他的單體。有了這樣的方法,就可以進(jìn)行上文提到的一致性的均衡,當(dāng)然這種算法的時(shí)間過長(zhǎng),需要進(jìn)行簡(jiǎn)化。