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威尼斯欢乐娱人城|欧阳明高:动力电池热失控机理及防控研究进展

编辑:威尼斯欢乐娱人城 来源:威尼斯欢乐娱人城 创发布时间:2021-01-01阅读98433次
  

威尼斯欢乐娱人城|进入2019年4月以后,电动汽车自燃事件反复发生。特斯拉在上海、中国香港、旧金山、比利时等地反复发生汽车燃烧事件,今后ES8在短短两个月内经常发生三次燃烧事故。另外,根据国家市场监督总局的数据,2018年我国至少又发生了40起与电动汽车相关的火灾事故。为此,电动汽车特别是动力电池安全问题引起了业界的关注,而动力电池安全的本质是电池热失控。

那么,电力电池热失控的主要原因是什么呢?电池发热失控的时候?对此,6月23日,在青海省人民政府、工业和信息化部、科学技术部、中国电动汽车白人不主办的中国(青海)锂产业和电力电池国际高峰论坛上,中国科学院院士、中国电动汽车百人继续不执行副理事长吴扬明进行了详细说明。据了解,中国科学院院士、100名中国电动汽车将不会继续执行副会长欧阳明。为了解决问题动力电池安全问题,九阳明低所单位清华大学以前创办了电池安全实验室,积极开展电力电池安全预防研究。实验室在大测试过程中提取了电池热无法控制的三种特征温度,自生热的连续温度T1和热无法控制的启动时温度T2,热无法控制的最低温度T3。

以此测试为依据,全面说明了三种热控启动时的道理。第一个是阴极分析活性锂,第二个是内短路,第三个阴极释放活性氧。在这三种热控机制的基础上,开发了电池热控失控主动安全控制技术、电池锂分析和慢差控、电池内部短路和电池管理、单电池热控和热设计、电池系统热扩散和热管理等。

下面是欧阳明低教授对这四个部分的详细介绍。电池锂分析及控制慢屏蔽最近再次发生的电池事故的分析显示,主要是由于慢电池或过差导致电池锂分析,导致热失控温度大幅上升,从219上升到107,与电解质的轻微反应导致电池在107再次失控。

通过实验发现密切相关,产生较慢差异时,需要明显地展示锂分析的发生,通过研究锂分析机制发现锂分析的原始过程,还包括电池过程阴极表面锂两个县的新映射,两个县过程由阴极剂电位后组成,电池暂停后电位不会完全恢复到0电位以上,这次不会成为新的映射,所有的conjugate从建模结果来看,电池锂分析后,在电池停止过程中,可以成功地模拟电压平台。这个平台是一个新的映射过程。对上述电压平台展开微分处理,可以定量获得锂分析全过程的时间。

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以这个时间为变量,我们可以建立经验公式来计算锂分析量。在此基础上,我们开始了无锡锂安全放缓的威尼斯欢乐娱人城研究。

首先,建立用于预测阴极电位的准二维电化学机械模型,并在此基础上获得拟合电池曲线的分析表达式,然后以电池阴极为基准,特殊验证量进行放置。可以估计带有电池配合的充电电流。在此基础上,我们可以扩大对管接头电池的控制,以模型为基础的阴极电位观测器为基础,可以将在阴极电位中观测到的电位与参考电位进行比较,通过调整充电电流使该电位降为零,可以产生没有锂分析的缓慢差异。

上述模型不会因电池波动而形成误差,模拟结果可能不准确。 因此,我们需要开发新的基准电极,需要系统阴极电位,传统基准电极的寿命很短,我们希望开发新的基准电极,寿命最多可达5个月,以后优化,基准电极的使用寿命最少,确实要用作传感器。在不构建装载传感器的情况下应用之前,应用于电池算法的校准,可以节省时间。

因为传统的电池算法每次都需要废弃观察,应用于基准电极后,无需废弃,即可有效地优化电池算法。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)目前国内公司的电池算法非常简单。我们和日产进行了交流。

该电池算法是基于大量的数据映射图展开的,因此电池算法也需要考虑各种影响。这个过程的工作量和实验量很大。

为了解决这个问题,应用在长寿命的基准电极上,配合充电电流,标记出尽可能相似的电池曲线。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视剧),充电电流名言)电池内部短路和电池管理内部短路是电池热量失控的一般部分,由于各种原因,可能会出现不同类型的内部短路,还可能包括机械变形、断裂、断裂、隔膜裂纹、过度充电和极端短路更危险的内部段落是自身发生的内部段落,如波音787事故,是生产过程中引入的杂质和颗粒,多年运营后累计再次发生。树突生长可以模拟,内段更难开始实验再现,需要开发多种替代实验方法。

我们的发明家开发了新的替代实验方法,进行了短路模拟测试,主要是在具有特殊可见结构的记忆合金内短路开始时,将组件移植到电池内部,使可见结构下垂,刺穿膜,模拟了短路过程。通过该实验,还可以找到主要内部段落类型为铝-铜、阴极-铜、铝-阴极、阴极-阴极等4个电路。其中一些热量控制力(如铝和阴极)立即再次发生。对阴极和阴极的认识一般会再次失去热量控制。

对铝和铜的认识风险也很低,但并不立即引起内部短路。建立了热控内部段落的建模模型。

最重要的是内部段落方向的融合。这种溶解可能会导致整个内部段落中断或再次发生更轻微的内部段落。

为此,分析了影响这种溶解的各种参数。我们对整个内部段落再次演化的过程进行了综合分析和总结,并在此基础上明确提出,为了避免再次热量控制,必须在早期阶段检测内部段落。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视剧),内部段落,内部段落检测,内部段落检测)一种方法是对串行电池组的内部段落检测方法,主要是根据一致性差异临床展开。显然,可以创建没有内部段落和内部段落的等效模型。

基于该等效模型和平均差异模型,可以展开在线参数估计。内部短路后,电位和等效电阻再次发生变化。

我们对这两个参数展开了参数识别。最后,您可以查看哪些单体经常出现问题。通过测试结果,可以看到一个电池有内部短路。

但是算法只是基础,在此基础上,需要融合大量工程实验数据,开发实用的检测算法。当然,这意味着内部段落检测太大。

只有综合管理科学史、科学室、SOP等,才能制定内部短路和热量失控的早期警报。这就是新一代电池管理系统。

以安全性为核心的全方位状态估计及障碍检测。单体电池热失控和热设计隔膜材料再次发生了很大的变化。从PE、PP、PE陶瓷到PET材料,隔膜的高温温度已经高到超过300。另一方面,阴极材料从早期LFP到NCM111、NCM523、NCM622,再到现在的NCM811,阴极材料的氧气释放温度逐渐下降。

随着这两种技术的变化,热量失控的机器也在变化。 早期电池大部分由于隔膜瓦解,大规模内短路导致热控,但如果在目前使用的耐高温隔膜上搭配811负远东动力电池,其热控不可控机制已经改变,阴极材料氧气释放成为热控不畅的主要原因。实验结果显示,在没有内部短路的情况下,几乎消除隔膜,电解质注射仍然不会发生热控。

如果将阳极和阴极粉末混合进行测试,则不会经常出现轻微的发热反应峰值。通过进一步分析,电池状态的阴极物质在250左右开始经常产生热力学,释放活性氧,产生的氧气和阴极再次反应,敲热急剧减少,因此,在新的电池体系中,正阴极水解返回反应,产生大量热量是导致热失控的直接原因,在一定程度上,现有电池系统的隔膜瓦解,导致内短路失控。

在上述机制分析的基础上,各种电池材料发热反应的副作用包括参数的测定,分析和参数替换是利用热分析力学进行的,最后综合所有副作用,预测整个热控过程。因此,可以根据准确的电池热量控制预测,指导电池安全设计。根据各种电池材料系统的热稳定性参数,可以明确提出一系列改善电池热控制特性的方法。

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阴极修正、阴极修正、提高电解质稳定性、使用热稳定性低的隔膜等。核心在于如何开展互助。

其中只有一种方法被展示。优化阴极材料形态,将传统三元多晶阴极优化为单晶大型粒子结构的三元阴极,单晶阴极的氧气比多晶阴极推迟100,热控最低温度也减少。电池系统的热量正在扩散到热量管理中。

如果以前的所有方法都过热,就要从整个系统的角度考虑问题。例如,轻微的碰撞或底盘被尖锐的物质刺伤,导致热量无法立即控制,这种热量往往无法在系统级别解决问题。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)首先,随着热量失控扩散到过程测试中,电池单体接连放鞭炮等热量被发现失控。

其次,平行电池模块的热扩散扩散到测试中,找到了平行模块的热失控扩散的独特特征,即多段V形电压上升。如果实际的次级电池模块没有特别诱导,热量控制扩展将在电池模块上加速,最终导致整个模块轻微爆炸。再次,进行了热控失控喷雾阀特性测试,从密闭燃烧弹到高速摄像机记录了热控失控火山爆发的全过程,结果显示,测试中喷出气流具有气-液-固三相共存的特点,其中气体喷射速度达到137米/秒。接着,最好制造电池模块热量失控扩散的集合参数热阻模型和动力电池系统热量扩散到三维建模模型。

该模型最好确认整个热量扩散到过程前后的热物性参数。如果不能确认这些参数,模拟结果就不能不漂亮。我们的课题组开发了参数估计方法,实验和建模可以很好地匹配。

在此基础上,诱导设计中的热扩散,也包括防水设计和风扇设计,防水设计使用不同的隔热材料来避免模块热扩散,风扇设计包括不同的液体冷却流、热扩散诱导。在普通电池系统中,将防水和风扇分开可以解决问题扩散的过程,但在新的电池系统中,将防水和风扇结合在一起诱导热量称为防火墙技术。

今天,热扩散技术已经应用于国际标准的制定,目前全球范围内不统一的热扩散到标准,中国没有迅速引进热,而是扩散到标准。热气正在蔓延到引发安全事故的最后一道防线,我们要部署好这条最后一道防线,将中国经验扩大到全世界,沦为全球法规。

(另一方面,也是安全的人)。 最后总结一下,热量控制还包括激励、复发、扩散等三个过程,主要有两个原因,一个是由于过度死亡、慢差使、老化电池、低温电池等原因造成的锂分析,第二个是由于各种原因造成的短路。从系统本身的安全性和材料体系的角度展开单体电池热安全设计,在其他方法不现实的情况下,展开热量失控扩散的诱导。

预计今后锂离子电池的能源密度不会增加,300Wh/kg的能源密度已经超过,体积和能源都在增加,这是不可逆转的趋势。在这种情况下,对安全预防和控制的技术拒绝不会更低,我们应该努力解决锂离子电池的安全问题,开发更安全的锂电池,确保电动汽车产业的成功发展。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),安全名言)在此基础上,国家新能源汽车重点专业专家组也将组成下一个锂离子动力电池技术路线图。

这是两年前做的,我们以后可以用。可以制造构成安全性的高成本能源电池。从阴极材料来看,从目前的低镍三元到风锂锰基材料,锂离子电池负极材料还有相当大的发展空间。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视连续剧),安全名言)从阴极来看,目前的重点是硅碳负极,下一步将逐步提高硅的比例,在硅的比例提高到一定程度时,缓慢的差池问题也不会得到解决。

目前最重要的是电解质和隔膜。其中电解质需要减少添加剂,由阴极和阴极组成的界面妨碍阴极氧和阴极分析锂,液体电解质需要发展一段时间。【威尼斯欢乐娱人城】。

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