动力电池安全成为全球科研一线“焦点”

  • 时间:
  • 浏览:1
  • 来源:1分赛车-3分彩平台_3分快3网投平台

汽车电动化的滚滚车轮之下,动力电池安全始终是一把高悬在顶的达摩克里斯之剑。

尤其是在中国,四种 压力表现的尤为明显。一方面是逐年增长的电动车保有量,四种 数据从2011年的1万辆到2016年的50万辆,仅用了5年时间,而截至今年7月,国内电动汽车的保有量可能性达到281万辆。

伴随着保有量上升的,还有电动汽车的安全事故,近两年来,频繁存在的安全事故可能性引起了行业的恐慌和担忧,尤其是在通往更高续航的高能量密度电池导入规模化应用的背景下,安全风险的控制变得极为重要,难度也没办法 大。

科研是产业发展的重要技术支撑,事实上,围绕与电池安全,包括中国、德国、韩国、美国等多个国家和地区的一线科研团队全部总要聚焦于此,做针对性的研究和攻关。

2019年10月7——8日,2019国际电池安全大会(IBSW)在北京召开,大会由清华大学电池安全实验室主办,会议主题是“为电动汽车制造更安全的高比能电池”。近来自8个国家的50多位学术、企业及产业界代表出席。

与会各方共同讨论了电池热失控机-电-热诱因及防控土办法、电池热失控存在机理与抑制土办法、电池燃烧爆炸行态及火灾安全、电池系统热失控蔓延与热管理、电池析锂与快充安全、固态电池安全性问题等六方面的内容。

作为国家新能源汽车重点专项主要的研发团队,由中国科学院院士欧阳明高带领的清华大学新能源动力系统课题组对大容量动力电池进行了ARC试验,并基于此提出了动力电池热失控的诱发导致 和防控土办法。

对于热失控的机理,欧阳明高指出,高比能量动力电池3种主要热失控机理,第四种 是隔膜刺穿导致 内短路引发热失控。第二种是高比能量电池正级析释活性氧,析氧密度随着比能量提升在不断下降。第四种 是负极析活性锂,但会 快充可能性过充引起的。

而针对上述四种 热失控诱因,欧阳明高团队也针对性的给出了防控土办法:第一,内短路和控制内短路的土办法,即BMS。第二,正极析氧引发的热失控和电池的热设计。第三,负极析锂跟电解液的剧烈反应导致 的热失控以及充电控制。可能性这另另一一五个 机理、四种 技术全部总要能防止热失控问题,还有最后一招,但会 抑制热蔓延,通过了解热蔓延的规律,把热蔓延抑制住,可最终防止安全事故的存在。

爱达荷国家实验室Boryann Liaw教授则更关注锂电池安全失效模式分析。在他看来,但会 公司知道为什么会么会样制造电池,为什么会么会样降低成本,但会 很少有公司知道为什么会么会样来管理电池安全风险。

Boryann Liaw教授希望希望从动力学的基础上,不用说同的单电池、电池组,不同的相关事件直接进行一致性的比较分析和研究。他将其称之为定量的电化学分析诊断法。

大帕累托图的研究目前还但会 定性的,类式 但会 知道析锂会造成问题,但问你析有好多个锂能产生多么严重的事故,而这往往才是最为关键的。他强调,希望涉及到电池设计、电池安全性问题以及验证等环节,都要能实现定量分析,

来自德国乌尔姆大学的Juergen Garche教授关注的是锂电池老化问题的机理以及老化带来的安全性问题。

Juergen Garche教授介绍,导致 电池热失控的触发温度分别为120度、150度、450度。而影响电池热失控的影响因素包括了电池尺寸、SOC、时间、温度、循环。而对于电池老化对于安全的影响来看,主但会 可能性产生的SEI膜和析锂带来的不稳定性。

安全测试是验证电池安全的途径和门槛。来自美国马里兰大学Michael Pecht教授重点介绍了UL 1642,四种 发布于1985年10月的标准,最新一版更新于2015年。

Michael Pecht认为,更新后的测试标准目的是降低安全风险,防止火灾和爆炸的存在,尽管难度没办法 大,但会 给企业研发高安全电池发挥了显著的指导作用。

美国Celgard公司张正铭教授则将目光投向了电池燃烧时正负极的反应。他以今年4月上海特斯拉起火事件为例,通不足英文速摄影机回顾了其起火的过程。

张正铭教授提出,特斯拉起火最先冒白烟,存在在一毫秒之间,而通过分析白烟,其判断,主要和正极跟电解液相关,和负极关联性不大,但是的黑烟与负极相关。而通过分析正负极燃烧的反应,能能 进一步对于安全的防范进行针对性的土办法。

除了电动汽车面临电池安全风险,作为那我重要应用领域的储能也同样面临那我的压力,四种 点,韩国可能性深有体会。

从2017年8月到2019年5月,韩国总共存在23起储能电站火灾,其中14起是在充电后存在,6起存在在充放电过程中,3件是在安装和施工途中存在火灾。仅去年11月另另一一五个 月就存在四起火灾。

韩国科学技术研究院Won II Cho介绍了韩国储能系统(ESS)存在火灾的教训。

Won II Cho介绍,火灾导致 主但会 来自于:电池保护系统不良、运营环境管理不良、安装疏忽、储能系统集成(EMS,PCS)不良等4种因素。共同调查发现,但会 电池存在制造不足英文但在模拟测试中并未造成火灾。

Won II Cho当时人认为,韩国储能安全事故的存在,另另一一五个 不可忽略的因素就包括电池失效,而导致 电池失效的导致 与储能存在的环境温度、湿度、以及使用过程中的不当有一定关系。

此外,在此次会议上,密歇根大学的Anna G. Stefanopoulou介绍了高置信度老化诊断中的膨胀、析锂保护和热失控检测等相关内容。美国太空总署Eric Darcy介绍了NASA在金属化塑料电流下发器方面的研究进展,电池专家Klaus Brandt介绍了充电电池的锂金属正极安全研究进展。

进入“电池”首页,浏览更多精彩内容 >>