热失控实验的过程与情况-尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!

2024-11-21 12:01:01

研究整包热失控实验是很贵的，整包样件的费用、配备观测电压、温度实验设备都是一笔高昂的支出，尤其是大容量电芯和模组样件（淘宝上有些）还不好卖；所以很多研究者主要以1865021700的案例居多。最近有个很有意思的案例，是清华大学汽车安全性与节约能源国家重点实验室的ShangGao，在《ExperimentalStudyonModule-to-ModuleThermalRunaway-PropagationinaBatteryPack》一文里面透露了一个实验包和部分实验数据，我们来细心看一看这个里面的数据和现象。栏中：我把文章里面的温度和事件参数抽出来做到了整理，可参看原文细心读一读01热失控实验对象参数和试验搭起这个电池包是一项牵头研究，由车企所获取，整个配备为13kWh，成组为96S1P，使用8个VDA的PHEV2的模组，布置时候使用双层结构，上下两层各4个模组。

热量这个测试的目的，是期望在底下的一层选一个唤起单电芯热失控模组，然后仔细分析评估左右和整包的热失控的过程。如下图右图，这里面重新加入了温度传感器，并且模组的压力是变大了，要用外部的简陋固定装置来处置。实际的电池模组的压力和约束，不会在电芯收缩的时候产生极大的影响，这里不会有一个实验搭起带给的差异点。在这个PHEV的电池系统里面所自由选择的模组为标记为DUT，我们仔细观察的对象是模组的左侧模组和上层模组，右侧由于有一根梁做到了一些物理上的阻隔，整体的蔓延到过程比较快一些。

电池系统整个实验过程可以分成，一开始主要是在自由选择的DUT的模组内展开热蔓延到，持续时间约40分钟，然后在接下来的10分钟左右，左侧邻接和上方的模组开始经常出现迅速的热蔓延到，最后拓展为整个电池系统的自燃。02单个模组内的热失控基本过程之前冯博做到了很多的工作，也对这个过程创建了较为详尽的模型和机理的分析，这里只是更进一步叙述一些现象。DUT模组内各个电芯热失控的规律，我新的做到了整理：黄色线是模组邻接被唤起电芯的温度，灰色线是没热失控前的温度，蓝色的线是电芯陆续经常出现热失控的间隔时间。

也就是说，实际在热失控过程中一旦开阀以后，电池表面温度在400°C到550°C之间，平均温度495°C；电芯表面温度在100°C到200°C之间，平均温度144°C，不会再次发生热失控。这里的模组里面每个电芯之间是特了隔热材料的，如下右图，所以整体的结果是在60分钟以后传送到第二个模组栏中：这个表面温度只不过有些不精确，后面不会分析的03邻接模组的热失控传播热失控上方的第二个模组是在66分钟以后经常出现连锁的热失控的情况，第三个模组68分钟以后经常出现问题，而这一次在高温烤制下，模组的热失控的过程都在10分钟已完成了。如下图右图，在一定条件下整个热失控的过程是无序的，下方喷阀火焰必要对上方的水冷板展开了烤制栏中：我们可以看见环境温度只不过对模组内电芯热失控有影响，而必要的火焰和烟气如果处置疏于，哪怕有水冷板最后的结果也不会使得电芯热失控三个模组内的邻接启动时事件差异我们可以看见这个温度点差异是有的，尤其是有以下的一些考虑到：邻接模组：邻接模组的速度，由于有模组间必要连接的母线分列相连，使得这一组的电芯表面温度很低就必要开阀了，甚至温度还到时我们预期的温度双层模组设计即使通过支架和水冷板分隔，如果喷阀过程没考虑过防水设计，这一个个电芯开阀的温度就必要对着金属承托结构和水冷板Bf，最后的结果是吸取大量的热量，并且很均匀分布，使得表面温度不高的情况下，也不会很早以前开阀三个模组的传播过程概览这个是捉出来的温度变异点，也就是电芯的表面热失控之前的那一刻的温度情况。

总的来说，NCM111的耐温性还是很好的，523要折扣，811则更加要折扣了。所以实质上，我们如果想要用模组的温度传感器逃跑这个温度的变化，有一些艰难，设计的NTC在这个过程中由于烟气的原因，要么号召不及时，要么那时候早已损毁了，要细心考虑到NTC在这种破坏性的条件下怎么处置，我实在有可能的办法，有可能是创建一些类似于感温线这样的类似选型的NTC来应付这个类似温度的收集，这个之前我也提到。三个模组内的热失控温度点小结：我们在这类37Ah（164Wh/kg且容量受限，并且是1P的用于）的经典的设计中通过合理的布局，是几乎可以掌控寄居整个热失控蔓延到的过程，但是我们发展的方向是执着能量密度，执着体积利用率，这就带给我们不会丧失充足的间隙，丧失充足的缓冲器空间，这里还是一个均衡，如何在一个范围内使得电芯不蔓延到。

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