リチウム電池の熱暴走と熱管理
4年前、米国エネルギー省DOEとドイツ科学教育省BMBFおよび関連する国際的に有名な学者は、2015年にミュンヘン工科大学、IBSW、2017年にサンディア国立研究所、2019年10月8日に国際バッテリー安全ワークショップを開始しました。 、2008年、国際電池安全シンポジウムIBSWが3回連続で開催されました。 性能、技術的方向性、熱暴走、および熱管理の観点から、パワーバッテリーに関してますます詳細かつ綿密な学術的議論を行ってきました。 アプリケーション通信。
パワーバッテリーの熱暴走
パワーバッテリーの熱暴走と熱管理-国際バッテリー安全会議IBWSからの声
熱暴走に対応して、学者のOuyang Minggaoと彼の清華チームは研究を通じて3つのメカニズムと4つの解決策を考え出しました。
3つのメカニズムは次のとおりです。
1.ダイヤフラムの穿刺により、内部短絡が発生し、熱暴走が発生します。
2.高比エネルギーバッテリーは積極的に活性酸素を放出し、酸素発生密度は比エネルギーが増加するにつれて減少し続けます。
3.急速充電または過充電によって引き起こされる負極の活性リチウム。
OuyangMinggaoのチームによって提供された特定の予防および制御方法は次のとおりです。
まず、内部短絡と内部短絡の制御方法、すなわちBMS。
第二に、正極の酸素発生とバッテリーの熱設計によって引き起こされる熱暴走。
第三に、負極でのリチウム析出と電解質との間の激しい反応によって引き起こされる熱暴走と電荷制御。
第四に、3つのメカニズムと3つの技術のいずれも熱暴走の問題を解決できない場合、熱拡散の法則を理解し、熱拡散を抑制することにより、熱拡散を抑制することで、最終的に安全事故の発生を防ぐことができます。
武漢大学の愛新平教授も同じ意見です。 同日、彼はスピーチで& quot; Lithium Ion Batteries"の安全性向上技術について明確に述べました。
パワーバッテリーの熱暴走と熱管理-国際バッテリー安全会議IBWSからの声
バッテリーの危険な動作は、主に熱暴走によって引き起こされます。
バッテリーが短絡したり、過充電されたり、高温の衝撃を受けたりすると、バッテリーの温度が上昇します。 温度が上昇すると、一連の発熱副反応が次々と引き起こされます。 これらの副反応によって放出された熱は時間内に排出できず、バッテリーの温度が上昇します。 正のフィードバックメカニズムにより、最終的な発熱反応はますます激しくなります。 、熱暴走が発生します。
熱暴走の解決策として、AiXinping教授には3つの方法があります。
最初のレベルでは、短絡を避け、過充電を避けてください。
2番目のレベルでは、短絡または過充電がある場合、熱暴走をできるだけ回避するために熱保護を実行する必要があります。
第3レベルでは、熱が制御不能でテストを回避できない場合は、重大な損傷を引き起こさずに回避し、&＃39;発火しないようにしてください。
パワーバッテリーの熱管理
専門家や学者は、バッテリーのメカニズムに基づいて熱暴走を解決する方法を研究していますが、学者のOuyang Minggaoが言ったように、技術が熱暴走を解決できない場合は、熱拡散を抑制する方法を使用する必要があります。
この点で、一汽新エネルギー研究所の所長である王徳平は、一汽&＃39;の解決策を示した。
パワーバッテリーの熱暴走と熱管理-国際バッテリー安全会議IBWSからの声
一汽は自動車会社として、バッテリー技術の研究開発からアフターサービスまで、システム全体の安全管理を行っています。
まず、技術ルートの方向から安全を第一に明確にします。
次に、システム全体のセキュリティ概念を構築します。
第三に、セキュリティを管理フレームワークとビジネス全体のフレームワークに組み込みます。
第四に、いくつかの特定のセキュリティ技術。
第五に、実験的検証を改善します。
第6に、フロントエンドおよびフルプロセスサービスを提供します。
第七に、監視システム。
一汽は、特定の安全技術に関して、バッテリーの安全性、車両の安全性、充電の安全性、使用の安全性など、ポジティブな設計を中心に4つの安全保護システムを構築しました。 これらの4つの側面の周りに、内部には16の特定の側面と54の特定の安全保護対策が含まれており、ライフサイクル全体にわたってパワーバッテリーシステム全体の安全性を確保します。
バッテリーの熱暴走の早期警告のために、一汽は熱暴走モデルの早期警告のシステム診断を形成し、ドライバーとバックグラウンドに対応する熱暴走の早期警告情報サービスを提供し、アクティブで安全なバッテリー消火システムも装備しています。
一汽とゼファーインテリジェントシステム上海有限公司が協力したアクティブセーフティ消火システムであるワンデピン氏によると、以前の実験状況から、その効果は明らかです。
一方では、システムは、熱的に制御できないモジュールやモノマーに対して積極的に消火実験を行うことができます。
一方、使用する消火剤は熱溶融比の高い媒体であるため、この吸熱機能により電池パック内の温度を下げることができ、電池パック内の熱を防ぐことができます。車内で火災が発生するのを防ぎます。
一汽から称賛された上海浙風会長の李飛は、& quot;電力リチウム電池の熱暴走の防止と管理計画& quot;の日にスピーチを行った。 、抑制する方法。
パワーバッテリーの熱暴走と熱管理-国際バッテリー安全会議IBWSからの声
Zephyr &＃39;の見解では、熱暴走の抑制によるものであれ、熱暴走の広がりの抑制によるものであれ、冷却が最も重要です。 したがって、Li Feiは、& quot;クールダウンが王様の方法であると繰り返し述べました。"
Zephyrは、独自の主要な技術的利点に基づいて、独自のスリーインワンの完全な熱管理プログラムを形成しました。
1.バッテリーコンパートメントに液体冷却を使用する場合は、強制冷却。
2.熱暴走の問題を目指して、複合検出システムを使用して、バッテリーの熱暴走を事前に警告し、バッテリーが故障したときに時間内に報告することができます。
3.上記の検出システムは、バッテリーの熱暴走抑制をトリガーするメカニズムとして使用されます。 バッテリーの熱暴走が広がると、液体リチウムバッテリーの消火装置が作動します。
この一連の技術は、多くの国内商用車会社およびユーザーで使用されています。 将来的には乗用車分野に参入し、& quot;エアバッグ& quot;になります。 電池の。
Li Fei氏は、新エネルギー車の安全衛生開発の観点から、自動車会社は& quot;バッテリーエアバッグ& quot;を組み立てることを推奨していると述べました。 ユーザーが市場で選択して投票できるようにする新エネルギー車のリチウム電池用。 事故が発生すると、死傷者や財産の損失を減らすことができます。 、新エネルギー車の実現を真に護衛します。
