某动力电池热失控安全设计

发布 2023-08-14 15:06:54 阅读 8581

作者:袁格年周健付一民盛军李彦良辛雨**。

**:《时代汽车》2019年第01期。

摘要:安全性能是动力电池设计核心关注性能之一。根据电池热失控及传播机理,针对可能存在的热失控扩展路径,在某电池系统设计中采用了主回路熔断器防护,采集回路过流防护,安全爬电距离、电气间隙设计,分布式单体外短路保护设计等电气方面安全措施;采用了多维模组热扩展结构防护,阻燃材料应用等结构方面安全措施;采用了透气防爆装置,主动灭火装置等主动安全措施。

各方面安全措施的应用提高了动力电池系统的安全性能,试验结果验证了安全性能的有效提升。

关键词:动力电池;熔断器;热失控;热扩展;主动安全。

1 引言。新能源汽车行业蓬勃发展,自2014年产量大幅上升达到84900辆,2015年猛增至37.9万辆;2016年累计生产新能源汽车51.

7万辆,同比增长36.4%。动力电池作为新能源汽车核心零部件,其发展紧随整体市场趋势。

从动力电池历年出货量看,2015年开始动力电池跟随新能源汽车产销量崛起,从2014年的3.7gwh的出货量跃居至2015年15.7gwh,同比增长超过3倍。

2016年1-10月有产量的新能源汽车搭载电池总量达13.9gwh,与去年同期相比增长78%,与去年全年动力电池出货量相差无几。

随着电动汽车的存量增加,电动汽车安全事故明显增多,成为关注热点;据中国电动汽车百人会研究成果《电动汽车安全报告》不完全统计数据,2015年发生电动汽车安全事故14例,而2016年发生35例;这些发生的安全事故中,动力电池热失控引起的事故占比最大。动力电池热失控安全技术研究引起国内外学者广泛重视。

在电池单体热失控安全技术方面,发展出如下技术方面突破:电解液改进[1],正极材料改进[2],隔膜改进[3],表面包覆[4],泄压阀及ptc电阻[5]等。在电池成组热失控方面,国内外主要在如下方面展开研究:

结构安全设计[6],bms安全[7],冷却系统[8],主动安全技术[9]等。电池系统及成组结构安全设计主要包括热传播阻断设计,阀泄通道设计,ptc电阻及熔断器设计等;bms安全包括参数检测,bms均衡技术等;冷却系统包括空气冷却,液体冷却,相变材料冷却等;主动安全技术包括灭火,防爆设计等技术。

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