yulzhu

电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

聊聊热失控传播实验

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UNUCE是联合国经济委员会,WP29(联合国世界汽车车辆法规协调论坛)是联合国下属的区域性机构,目前在《Draft global technical regulation (GTR)  No.XXX on Electric Vehicle Safety 》,里头有个未来要加入的实验。未来小而美的电动摩托车也要纳入IEC和ISO的安全管控体系。

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1)起因

   如下面描述所说,简单来说

  • 造成单个锂电池单体热失控的原因太多,使得随着推广的深入,电动汽车往前台走,大家都有些担心必然会有些单体会出问题

  • 单体散布热能,通过传导、辐射等渠道会不会引发电池系统热失控和整车的燃烧这是个大事

  • 现在呢,提前评估下,如果发生这个事,会不会发生可能比较好

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目前这个事情是中日韩三国锂电测试精英在做这个事,追根溯源,其实主要考虑两方面

1)天生缺陷,制造过程中的问题

这里假定18650的PPM要比大型电池发生问题的概率小一个量级

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2)使用过程中的问题(比较有趣的是以下的例子)

  • 穿刺的例子是Tesla开始没装钛合金板的时候,在跑的过程中铁块嵌入模组里面出的事

  • 撞车是比亚迪、过热是A123改装、众泰的出租车电解液泄漏、Fisker的海水浸泡外短路还有大巴过充出事的事故

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测试的对象里头电解液可燃(这和三元和LFP没啥关系)

This test is required for REESS containing flammable electrolyte.

  • If no thermal runaway occurs, the test passes. In order to ensure the prevention of thermal propagation, OEM should verify that thermal runaway never occur by three initiation methods

  • If thermal runaway happens, but no fire or explosion in 5 minutes after the warning signal occurring, the test passes.

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前阵子大巴禁三元的事,也是估计下面的实验

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不过这个5分钟,定的有些,5分钟让客车全员出来是个事

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   总的来说,如果未来这个真的成为规范是必须要遵守的法律,对18650还好,对软包和方形的模组设计,整个考虑的角度需要有变化了。现在其实制造热失控的模式方法还在实验,按照NHTSA做的东西,想要复现由内短路出来的热失控,靠三种方法差异很大,这事不好办。

  • 加热

  • 针刺

  • 过充

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不过不管如何,在优化过程中,这都没办法改变。

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小结:

1)我们接下来大致需要对大单体,特别是那些特别大含有很多能量的单体需要采取分隔的办法,要么采取主动抑制的办法

2)在这块内,BMS这部分这里也有一些要求了(需要搞定电池外部风险管控问题),后面继续来深入谈谈这个事