動力電池熱失控
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-24
動力電池熱失控的視頻教程
動力鋰離子電池包熱管理及熱失控分析 --CONVERGE計算方案【微信公眾號：艾迪捷】
動力鋰離子電池包熱管理及熱失控分析 --CONVERGE計算方案 適用人群：面向電池行業的設計人員和仿真工程師 動力鋰離子電池包熱管理及熱失控分析 --CONVERGE計算方案（免費）【已結束】 直播時間：2020-08-04 19:30 鋰電池因為其高能量密度和大輸出功率的特點得以快速推廣使用，但由于其熱不穩定性，在極端條件下發生火災爆炸的幾率很大，所以鋰電池的安全性成為動力電池最關注的問題之一
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Altair電池包解決方案系列研討會之電池熱-電耦合和熱失控仿真
Altair電池包解決方案系列研討會之電池熱-電耦合和熱失控仿真 1.SimLab Battery Solution 介紹； 2.電池包熱模型建模； 3.電池包熱管理和熱失控仿真。
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Comsol的18650鋰電池熱失控PDE建模
熱失控實驗 此次我們根據論文，借助Comsol的PDE模塊進行建模， 復現了18650熱失控的基本過程。 有興趣的可以點擊購買，查看視頻，也可以加我交流模型。
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動力電池熱失控的實例教程
在所有的事故原因中，熱失控問題占有很大比例。本文通過對動力電池熱失控過程的分析，設計出一套熱失控預警系統。這樣至少保證在整車發生熱失控之前能夠通知到車內的乘客，避免造成人員傷亡，同時能夠盡量減少事故帶來的財產損失。
一、熱失控過程分析
鋰電池的熱失控主要是由于電池內部產熱速率遠大于散熱速率，在電池內部積累了大量的熱量，從而引發單體電池的著火或爆炸。單體電池的熱失控又會擴散到整個電池系統，導致整個電池系統甚至整車的起火或爆炸事故。
為研究動力電池系統熱失控發生的過程，我們外接熱源的方式對電池進行加熱從而引發熱失控。試驗表明，在單體電池發生熱失控時伴隨有電池電壓的變化、電池及環境溫度的變化、電池包內氣壓的變化及氣體成分的變化。我們將出現異常的的信號分為溫度、電壓、氣壓（或氣體成分）三個大類，分別進行分析。
針對溫度信號在熱失控過程中的分析：電池的溫度在熱失控發生前會有一個持續的較快速率的上升過程，如圖1數據所示（橫軸時間單位為秒，縱軸溫度單位為℃），在前720秒的時間內，溫度從室溫25℃持續升高到62℃。隨后發生單體電池的熱失控，溫度急劇上升到430℃。第一節電池能量釋放完之后溫度會下降，到第787秒第二節電池熱失控，同樣溫度短時間內急劇上升。如此發生連環性的熱失控反應，最后整個電池包都發生熱失控。
針對單體電池電壓信號在熱失控過程中的分析：電池的電壓在熱失控發生之前基本維持在平臺電壓保持不變。在熱失控發生的瞬間，實測在2秒內電壓會下降到1V以下。圖2（橫軸時間單位為S，縱軸電壓單位為V）中符合以上特征，第一個發生熱失控的電池在第720秒之前電壓恒定在4.13V，在第720后開始急劇下降，到第722秒幾乎降到0V，之后由于檢測電壓的電路受損燒毀均為無效值。
展開 進入2021年，在經過近年來國家相關政策、規定的出臺，關于動力電池熱失控著火的相關召回日漸頻繁了起來。單是7月16日當天，奇瑞艾瑞澤5e與長城歐拉IQ電動汽車相繼發布召回公告，涉及召回1.7萬余輛缺陷車輛，而召回原因均為車輛搭載的部分動力電池存在熱失控風險。
具體來看，奇瑞汽車決定自2021年7月16日起，召回2018年7月20日至2019年5月28日生產的部分奇瑞艾瑞澤5e電動汽車，共計1407輛。這些車輛所搭載動力電池內部分零件裝配可能存在一致性波動。車輛經過長期使用，車輛底部受到異常撞擊或經受劇烈顛簸沖擊后，極端情況下可能導致電池包系統高壓連接松動，局部接觸內阻增高，大電流使用時造成組件過熱并烘烤電芯，從而可能引起電池熱失控，存在安全隱患。
圖片來源：國家市場監督管理總局官網截圖
長城汽車方面則是決定自2021年7月16日起，召回2018年7月7日至2019年10月30日期間生產的長城歐拉IQ電動汽車，共計16216輛。本次召回范圍內車輛搭載的部分動力電池的一致性與BMS軟件控制策略存在匹配差異。長期連續頻繁快充后，電池性能下降，極端情況下可能發生動力電池熱失控，存在安全隱患。
圖片來源：國家市場監督管理總局官網截圖
針對于此，有媒體指出此次召回車輛均搭載的是寧德時代電池，但隨后蓋世汽車聯系到寧德時代相關負責人，回應表示，“傳言是錯誤的，請勿以訛傳訛”。
展開 圖片來源：孚能科技關于客戶召回汽車事項的說明公告截圖
對此，公司表示，公司僅供應召回車輛所搭載的模組，召回的原因主要系召回車輛搭載的BMS軟件控制策略與動力電池存在匹配差異，長期連續頻繁快充后導致電池性能下降，極端情況下可能引發動力電池熱失控，存在一定的安全隱患。BMS非本公司產品及供應。本次召回，公司預計不會對公司本年度業績產生影響。
7月16日，長城汽車方面則是決定自2021年7月16日起，召回2018年7月7日至2019年10月30日期間生產的長城歐拉IQ電動汽車，共計16,216輛。本次召回范圍內車輛搭載的部分動力電池的一致性與BMS軟件控制策略存在匹配差異。長期連續頻繁快充后，電池性能下降，極端情況下可能發生動力電池熱失控，存在安全隱患。
彼時，有媒體指出此次召回車輛均搭載的是寧德時代電池，但隨后蓋世汽車聯系到寧德時代相關負責人，回應表示，“傳言是錯誤的，請勿以訛傳訛”。
-END-
展開 是什么造成新能源車電池自燃？如何通過技術手段檢測發現可能產生的問題？能否通過傳感器設備及時發現問題？
什么是電池熱失控？
電池熱失控是指電池持續放熱的連鎖反應，導致電池組溫度急劇上升，進而引發電池燃燒事故的過程。熱失控有三個過程，誘發、發生到蔓延，其中引發熱失控的主要原因是過熱、過充、內短路、碰撞等因素。
為何新能源車電池著火速度很快？
新能源汽車采用的一般都是鋰電池，屬于化學電池，某些極端情況下會導致電極短路，化學反應比較劇烈，被破壞的電池發熱燃燒，此外車內有很多易燃物，比如汽車座椅等會加速火勢蔓延。
如何通過技術手段檢測發現可能產生的問題？
電池管理系統 (BMS)是電動汽車動力電池系統的重要組成，作用是監控電池狀態，保障運行安全。通過配備不同的傳感器，BMS可以監測和收集比如溫度、壓力、異常氣體、煙霧等，診斷到故障后，發出預警，并要求整車控制器進行有效處理，以防止高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對電池和人身的損害。
需要提前多久提示車主，才是安全的？
今年我國正式發布和實施了三項強制性國家標準（《電動汽車安全要求》、《電動客車安全要求》和《電動汽車用動力蓄電池安全要求》）來進一步規范電動汽車的安全標準。其中增加了電池系統熱事件報警信號及電池系統熱擴散試驗的標準，要求電池單體發生熱失控后，電池系統在5分鐘內不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間。相信隨著技術的發展，電動汽車的安全性將得到進一步地提升。
不少社區禁止安裝充電樁，擔心靜止狀態下新能源車會自燃或發生充電過程的事故，能否通過傳感器設備及時發現問題？
這個問題回到了剛剛提及的BMS電池管理系統，該系統就是用來監測電池的實時狀態，預警問題的發生，包括電壓、氣體、煙霧、溫度、壓力等不同維度，全面監測電池的健康狀況。
展開 汽車電池熱失控是指電池在特定條件下，?內部溫度急劇上升，?導致電池無法控制地進入不可控狀態，?嚴重時可能引發電池自燃甚至爆炸。?這種狀態通常由幾個關鍵因素引起，?包括過熱、?過充、?內短路和碰撞等。?當電池的熱失控達到一定溫度后，?電池內部的溫度會直線上升，?從而導致燃燒爆炸。
我們時不時會在新聞中看到電動汽車起火的事故，電動汽車起火事件中，很多時候都與汽車電池有關。作為電動汽車的“心臟”，電池組的設計、制造、使用和維護等環節都可能存在安全隱患。一旦電池出現問題，就可能殃及其他。
所以今天我們就來剖析一下汽車電池熱失控的那些事。
part1「汽車電池熱失控原因」
汽車電池熱失控的原因主要包括過充電、?過放電、?過負荷、?外部短路、?內部短路、?絕緣性下降以及電芯熱失控。?
過充電和過放電：?長時間充電電流過大或電壓過高，?或動力電池長時間處于過度放電狀態，?都會導致電池內部壓力過大，?進而引起電池內部溫度升高，?最終引發熱失控。?
過負荷：?電動汽車動力電池在使用過程中若長時間處于過載狀態下，?也會造成熱失控。?
外部短路和內部短路：?短路故障通常由于過充電和過放電導致，?電池內阻增大后，?電解液分解出氣體，?引起氣體膨脹和爆炸，?產生大量熱量，?導致電池內部溫度迅速升高，?進而引起熱失控。?
絕緣性下降：?電池絕緣性能下降，?可能導致電池內部短路，?從而引發熱失控。?
電芯熱失控：?電芯熱失控是導致電動汽車動力電池熱失控的主要原因之一，?涉及到電池內部壓力過大和溫度升高的問題。?
part2「為何汽車電池熱失控無法預測」
汽車電池熱失控無法預測的原因主要在于電池內部復雜化學反應和物理過程的難以預測性，?以及外部條件對電池安全性的影響。?
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溫升試驗定義
溫升試驗是一種評估電子電氣設備在運行中各部件相對于環境溫度升高情況的測試
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