Проблемът за безопасността на захранващите батерии се обобщава като&"; термично избягване &", тоест след достигане на определена температура става неконтролируемо, температурата се повишава линейно и след това изгаря и експлодира. Прегряване, презареждане, вътрешно късо съединение, сблъсък и др. Са няколко ключови фактора, които причиняват термично изтичане на батерии.
(1) Прегряването води до изтичане на топлина
Причината за прегряването на захранващата батерия идва от неразумния избор на батерията и топлинния дизайн, или повишаването на температурата на батерията, причинено от външното късо съединение, разхлабването на кабелния съединител и т.н., което трябва да бъде решено от два аспекта на дизайна на батерията и управлението на батерията.
От гледна точка на дизайна на батерийния материал, могат да се разработят материали, които да предотвратят изтичането на топлина и да блокират реакцията на изтичането на топлина; от гледна точка на управлението на батерията могат да се предвидят различни температурни диапазони, за да се дефинират различни нива на безопасност, така че да се извършват йерархични аларми.
(2) Презареждането предизвиква изтичане на топлина
Тази година инцидентът с чист електрически автобус на' По-конкретно, на самата система за управление на батериите липсваше функцията за безопасност на веригата за презареждане, което доведе до извеждане от контрол на BMS на батерията'
За този тип презареждане решението е първо да се открие неизправността на зарядното устройство, което може да бъде решено чрез пълната излишък на зарядното устройство; второ, управлението на батерията е неразумно, например, напрежението на всяка батерия не се следи.
Струва си да се отбележи, че с остаряването на батерията консистенцията между батериите ще се влошава и влошава и в този момент е по-вероятно да се случи презареждане. Това изисква балансиране на целия комплект батерии, за да се поддържа последователност на батериите.
Например последователно свързан комплект батерии, който приема най-често използвания метод за комбиниране на батерии от" първо паралелно и след това последователно" ;, след решаване на проблема с последователността на мономера, най-добрият случай е да има същия капацитет като мономера с най-малък капацитет. С тази последователност капацитетът се е увеличил и в същото време може да предотврати презареждане.
За да се постигне последователност, трябва да има начин за оценка на капацитета на всяка клетка. Ouyang Minggao предполага, че състоянието на целия комплект батерии може да бъде оценено въз основа на сходството на кривите на зареждане.
С други думи, докато кривата на зареждане на една от отделните клетки е известна, другите криви трябва да са подобни на нея. След промяната на кривата те могат приблизително да съвпадат и тези разлики в хода на промяната на кривата са лесни за изчисляване. Според един мономер могат да бъдат изчислени други мономери. С този метод може да се извърши гореспоменатият баланс на консистенцията. Разбира се, този алгоритъм отнема твърде много време и трябва да бъде опростен.
(3) Вътрешното късо съединение задейства изтичане на топлина
Пътническият самолет Boeing 787 се запали поради експлозия на батерия. При търсене на причината за инцидента е установено, че върху електрода и мембраната има метални предмети, които причиняват вътрешно късо съединение. Въпреки че експертите не могат на 100% да потвърдят, че изтичането на топлина е предизвикано от вътрешно късо съединение, това е най-вероятната причина, защото няма друга причина и вътрешното късо съединение не може да" emerge" ;.
Примесите от производството на батерии, металните частици, разширяването и свиването на заряда и разреждането, еволюцията на литий и др. Този вид вътрешно късо съединение се случва бавно, за много дълго време и не е известно кога ще бъде термично извън контрол. Ако тестът се извършва, проверката не може да се повтори. Понастоящем експертите по целия свят не са открили процес, който да повтаря вътрешното късо съединение, причинено от примеси, и всички те са в процес на проучване.
За да разрешим проблема с вътрешното късо съединение, първо трябва да намерим производител на батерии с добро качество на продукта, да изберем батерията и капацитета на клетката на батерията; второ, направете прогноза за безопасност на вътрешното късо съединение и намерете мономера с вътрешно късо съединение преди да настъпи термично изтичане.
Това означава, че трябва да се намерят характерните параметри на мономера и първо да се стартира консистенцията. Батерията е несъвместима и вътрешното съпротивление също е непостоянно. Докато намерите мономера с вариация в средата, можете да го различите.
По-конкретно, еквивалентната верига на нормална батерия и еквивалентната верига на микро късо съединение, формата на уравнението всъщност е една и съща, с изключение на това, че параметрите на нормалната клетка и клетката с микро късо съединение са се променили. Можете да изучите тези параметри и да видите някои от техните характеристики във вътрешните промени на късо съединение.
Една от характеристиките е потенциалната разлика на вътрешния мономер на късо съединение, сравнявайки неговото вътрешно съпротивление с други мономери. Ouyang Minggao предложи персоналът на R&& D да използва модели за идентифициране на мономери. След измерване на напрежението и тока на всяка клетка, като се използват тези данни и се комбинира моделът, може да се оцени вътрешното съпротивление на всяка клетка. След като бъдат оценени всички параметри на мономера, според промените в параметрите може да се прецени дали консистенцията се е променила значително.
4) Механичен спусък термично избягване
Сблъсъкът е типичен механичен спусък за термично избягване. Причината за това са повтарящите се пожари на Tesla' Ouyang Minggao разкри, че университетът Tsinghua и MIT са работили заедно, за да анализират сблъсъка на Tesla' в Съединените щати. Ако в лабораторията се извършва симулация на сблъсък, най-близкото нещо е акупунктурата.
Начинът за решаване на топлинния отблъск, предизвикан от сблъсък, е да се свърши добра работа по проектиране на защитата на безопасността на батерията. Това изисква от персонала на R&D да разбере първо процеса на термично избягване.
Най-общо казано, след като настъпи термично избягване, то ще се разпространи надолу. Например, след като топлината излезе извън контрол през първото тримесечие, ще има пренос на топлина и ще започне да се разпространява, а след това цялата група ще следва една по една като петарди. За този вид разпространение може да се създаде модел, включващ междинна скорост на покачване на температурата, генериране на топлина от химическа енергия и електрическа енергия и конвекция на топлопредаване. Целият модел на термоелектричното свързване може да се използва за свързан количествен анализ с калориметър.
С модела за разпространение персоналът на R&D може да проектира как да блокира и потиска, което изисква топлоизолация. Въпреки това не е лесно да се добави топлоизолационен слой. От една страна, обемът е удебелен, а от друга страна, топлоизолационният слой и охлаждането са противоречиви. Това са всички въпроси, които трябва да бъдат решени.
Накратко, по отношение на разширяването и потискането на термичните избягвания, персоналът на R&& D трябва да започне от два аспекта: дизайн за защита на безопасността и управление на батерията.