<optgroup id="jdzdi"><li id="jdzdi"></li></optgroup>

      1. <acronym id="jdzdi"><sup id="jdzdi"></sup></acronym>
      2. <legend id="jdzdi"></legend><track id="jdzdi"></track>
          產品中心
          • 來源: ofweek鋰電網
          • 日期: 2017-09-14
            動力電池的安全性是新能源汽車發展中備受關注的熱點,圖1是TUV的關于動力電池安全方面測試項目,大致分為安全測試(Safety Testing)和濫用測試(Abuse Testing)。其中擠壓(crush)測試和針刺(nail penetration)測試屬于濫用測試。這兩項測試對電池的破壞性很大。擠壓是直接對電池施加外部機械力,迫使電池發生形變,從而造成電池內部各部分的機械變形,產生外部\內部結構組織破壞(例如隔膜斷裂、刺穿),產生內部短路,促發可能的熱失控。針刺是外部金屬異物直接刺入電池內部,刺穿電池內部組分,同樣造成內部短路,促發可能的熱失控。這里通過一些例子來看一下這兩個測試。
            先看一下LFP/C電池的測試。LFP材料的熱穩定性相對較高,在濫用測試中有助于抑制或延緩熱時空的發生。這里是ELIIY Power的50Ah(106Wh/kg)電池的一個案例,由TUV做的針刺測試。針刺刺入的位置在電池表面的中心。從鋼針刺入的整個過程來看,該電池沒有觀察到任何異?,F象,顯示出較高的安全性(圖2a-2c)。

            關于針刺試驗,EC Power利用仿真技術研究了鋼針的粗細對NCM電池(5Ah,120Wh/kg)針刺測試結果的影響。有一組數據可供參考:20mm的鋼針,針刺位置溫度達到150攝氏度需要150秒;10mm鋼針,針刺位置溫度達到150攝氏度需要75秒;5mm鋼針,針刺位置溫度達到150攝氏度僅僅需要2秒(圖3)。說明采用較細的鋼針,在針刺位置的局部溫升相對更快,更加容易造成電池熱失控。

            圖4同樣是EIILY Power的50Ah LFP電池的擠壓測試,擠壓位置也在電池中間位置。從擠壓頭擠壓到電池厚度一半左右的位置,電池沒有觀察到任何異?,F象(圖4a,4b)。繼續擠壓時,可以看到電池內部電解液噴射出來(圖4c);繼續擠壓時,開始出現少量白煙(圖4d);擠壓到圖4e位置時,觀察到電池殼體開始發生破裂;圖4f是100%擠壓變形了,電池殼體已經被擠壓破裂成兩半,并且可以觀察到在右邊半塊電池表面的塑料包裝膜開始受熱收縮,說明此時電池內部溫升較快。盡管如此,在整個擠壓過程中,電池沒有出現著火、爆炸現象,顯示出較好的安全特性。


            圖5是一個單體電池的擠壓測試的失敗案例。從擠壓頭開始擠壓電池,電池就有少量白煙從頂部冒出(圖5b),接著就開始噴射出大量白煙(圖5c),緊接著在第六秒鐘就噴射中大量火星和火焰,電池完全著火爆炸,數秒鐘之內,著火爆炸產生的氣體、煙霧、飛濺出來的殘留物就彌漫到整個測試房間內。

          我們看一下鋰離子電池在熱失控后從電池內部都釋放出哪些氣體。當然,由于每種電池的組成、結果、化學狀態都存在差異,釋放出來的氣體各有差異。通常,這些氣體都是可燃的,當熱失控造成電池內部溫度快速上升到一定程度,就有可能觸發燃燒。這里以一個40Ah NCM/C軟包電池為例說明,它的電解液為LiPF6/EMC/DEC/EC。在充滿電的情況下,通過針刺出發熱失控,從而采集分析釋放的氣體成分。分析結果顯示,釋放出來的氣體成分主要包括:

          · EMC:碳酸甲酯乙基酯

          · DEC:碳酸二乙酯

          · EC:碳酸乙烯酯

          · Benzene:苯

          · Toluene:甲苯

          · Styrene:苯乙烯

          · Biphenyl:聯苯

          · Acrolein:丙烯醛

          · CO:一氧化碳

          · COS:硫化碳酰

          · Hydrogen fluoride:這是氟化氫

          上述這些物質中,有些是氣體,有些是揮發的液體。前三種物質是電解液本身揮發出來的,后面幾種物質都是在熱失控過程中形成的新物質。上面所有物質都已具有一定毒性的,在一定溫度下都是可燃的。

          下面再看一個傳統消費類電池,電池材料為LiCoO2/C,2.1Ah軟包電池,能量為7.7Wh。觸發熱失控后通過設備采集氣體進行分析,得到表1結果。這里的氣體成分包括:

          ·一氧化碳、二氧化碳、氫氣

          ·甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、丁烷、異戊烷、異戊烷、己烷、乙烯、丙烯、苯、甲苯、苯乙烷

          其中,在100%SOC和150%SOC下,體積含量最多的是一氧化碳、二氧化碳和氫氣。主要成分是一氧化碳、二氧化碳和氫氣,其余是烷烴、烯烴、苯等有機物,這些也可使可燃氣體。
            同時測量釋放出來的氣體的含量(表2),從50%SOC到100%SOC,熱失控后釋放出來的氣體含量增加了3倍多。在150%SOC,釋放的氣體含量達到了50%SOC下的7.5倍,一個小小的電池竟然可以釋放出這么多的氣體。

            動力電池產品關乎用戶的生命安全,其安全設計和要求在整個電池系統設計中處于最高優先級。這需要選擇合適的電池材料、優化單體電池設計、強化模組和系統的電氣安全設計、應用FMEA工具綜合考慮/分析各種安全失效模式和應對措施,從而設計出高性能、高安全的動力電池產品。


           
          企業文化
          品牌-企業形象的靈魂
          品質-企業生存的根本
          科技-企業騰飛的翅膀
          服務-企業發展的保障
          聯系我們

          華友新能源技術有限
          電話:+86-769-82893909
          傳真:+86-769-82893259
          郵箱:hybattery@163.com
          阿里巴巴:http://en.alibaba.com
          誠信通:http://hy168138.cn.1688.com

          Copyright © 華友新能源(東莞)有限公司

          本站部分圖文來源網絡,如有侵權問題請通知我們處理!
          做網站維護
          99亚洲综合精品,久久精品国产久精国产69,国产精品欧美激情卡通动漫,精品国产福利盛宴在线观看,国产精品精品推荐第一页,亚洲天堂精品视频在线