الهروب الحراري والإدارة الحرارية لبطارية الليثيوم
قبل أربع سنوات ، بدأت وزارة الطاقة الأمريكية ووزارة العلوم والتعليم الألمانية BMBF والباحثين المشهورين دوليًا ورشة العمل الدولية لسلامة البطاريات ، IBSW ، الجامعة التقنية في ميونيخ في 2015 ، مختبر سانديا الوطني في 2017 ، 2019 في 8 أكتوبر ، 2008 ، عقدت الندوة الدولية لسلامة البطاريات IBSW ثلاث مرات متتالية. لقد أجرى المزيد والمزيد من المناقشات الأكاديمية المتعمقة والدقيقة حول بطاريات الطاقة من حيث الأداء والتوجيه الفني والهروب الحراري والإدارة الحرارية. اتصالات التطبيق.
الهروب الحراري لبطارية الطاقة
الهروب الحراري والإدارة الحرارية لبطارية الطاقة — صوت من المؤتمر الدولي لسلامة البطارية IBWS
استجابةً للهروب الحراري ، توصل الأكاديمي Ouyang Minggao وفريقه Tsinghua إلى ثلاث آليات وأربعة حلول من خلال البحث.
الآليات الثلاث هي:
1. ثقب الحجاب الحاجز يسبب ماس كهربائى داخلي للتسبب في هروب حراري.
2. تطلق بطارية الطاقة النوعية العالية الأكسجين النشط بشكل إيجابي ، وتستمر كثافة تطور الأكسجين في الانخفاض مع زيادة الطاقة المحددة ؛
3. الليثيوم النشط في القطب السالب الناتج عن الشحن السريع أو الشحن الزائد.
طرق الوقاية والسيطرة المحددة التي قدمها فريق Ouyang Minggao هي:
أولاً ، الدائرة القصيرة الداخلية وطريقة التحكم في الدائرة القصيرة الداخلية ، وهي BMS ؛
ثانيًا ، الهروب الحراري الناجم عن تطور الأكسجين في القطب الموجب والتصميم الحراري للبطارية ؛
ثالثًا ، الهروب الحراري والتحكم في الشحن الناتج عن التفاعل العنيف بين ترسيب الليثيوم في القطب السالب والإلكتروليت ؛
رابعًا ، إذا لم تتمكن أي من الآليات الثلاث والتقنيات الثلاث من حل مشكلة الهروب الحراري ، فإن استخدام تقييد انتشار الحرارة ، من خلال فهم قانون انتشار الحرارة ، والحد من انتشار الحرارة ، يمكن في النهاية منع وقوع حوادث السلامة.
البروفيسور آي شين بينغ من جامعة ووهان لديه نفس الرأي. في نفس اليوم ، صرح بوضوح في خطاب بعنوان&مثل ؛ تقنية تعزيز السلامة لبطاريات الليثيوم أيون&مثل ؛:
الهروب الحراري والإدارة الحرارية لبطارية الطاقة — صوت من المؤتمر الدولي لسلامة البطارية IBWS
ينتج السلوك غير الآمن للبطارية بشكل أساسي عن الهروب الحراري.
عندما تكون البطارية قصيرة الدائرة أو مشحونة أو معرضة لتأثير درجة حرارة عالية ، سترتفع درجة حرارة البطارية. بعد ارتفاع درجة الحرارة ، سيتم تشغيل سلسلة من التفاعلات الجانبية الطاردة للحرارة واحدة تلو الأخرى. لا يمكن تفريغ الحرارة الناتجة عن هذه التفاعلات الجانبية في الوقت المناسب ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة البطارية. من خلال آلية التغذية الراجعة الإيجابية ، سيصبح رد الفعل النهائي الطارد للحرارة أكثر وأكثر حدة. ، يحدث هروب حراري.
بالنسبة لحل الهروب الحراري ، لدى الأستاذ Ai Xinping ثلاث طرق:
في المستوى الأول ، حاول تجنب الدوائر القصيرة وتجنب الشحن الزائد ؛
في المستوى الثاني ، إذا كانت هناك دائرة كهربائية قصيرة أو زيادة في الشحن ، فيجب تنفيذ الحماية الحرارية لتجنب الهروب الحراري قدر الإمكان ؛
على المستوى الثالث ، إذا كانت الحرارة خارجة عن السيطرة وكان من المستحيل تجنب الاختبار ، فحاول تجنبها دون التسبب في أضرار جسيمة ولا تشتعل&# 39 ؛
الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة
يدرس الخبراء والعلماء طرقًا لحل الهروب الحراري على أساس آلية البطارية ، ولكن كما قال الأكاديمي أويانغ مينغاو ، إذا لم تستطع التكنولوجيا حل الهروب الحراري ، فيجب استخدام طرق لقمع الانتشار الحراري.
في هذا الصدد ، قدم وانغ ديبينغ ، مدير معهد فاو لأبحاث الطاقة الجديدة ، حل FAW&# 39 ؛ حل.
الهروب الحراري والإدارة الحرارية لبطارية الطاقة — صوت من المؤتمر الدولي لسلامة البطارية IBWS
كشركة سيارات ، تجري FAW إدارة السلامة عبر النظام بأكمله من البحث والتطوير في تكنولوجيا البطاريات إلى خدمة ما بعد البيع:
أولاً ، وضح السلامة أولاً من اتجاه المسار الفني ؛
ثانيًا ، بناء مفهوم أمان على مستوى النظام ؛
ثالثًا ، دمج الأمن في إطار الإدارة وإطار العمل بأكمله ؛
رابعًا ، بعض تقنيات الأمان المحددة.
خامسا ، تحسين التحقق التجريبي ؛
سادسا ، تقديم خدمات الواجهة الأمامية والعملية الكاملة ؛
سابعا: نظام المراقبة.
فيما يتعلق بتكنولوجيا السلامة المحددة ، قامت FAW ببناء نظام حماية أمان رباعي الأبعاد حول التصميم الإيجابي ، بما في ذلك سلامة البطارية ، وسلامة السيارة ، وسلامة الشحن ، واستخدام السلامة. حول هذه الجوانب الأربعة ، يحتوي الجزء الداخلي على 16 جانبًا محددًا و 54 إجراءًا محددًا لحماية السلامة لضمان سلامة نظام بطارية الطاقة بالكامل خلال دورة الحياة بأكملها.
من أجل الإنذار المبكر عن الهروب الحراري للبطارية ، شكلت FAW نظامًا لتشخيص الإنذار المبكر لنموذج الهروب الحراري ، مما يوفر للسائق والخلفية خدمات معلومات الإنذار المبكر من الهروب الحراري المقابل ، كما أنه مجهز أيضًا بنظام إطفاء حريق بالبطارية نشط وآمن .
وفقًا لـ Wang Deping ، فإن نظام إطفاء حريق الأمان النشط يتعاون مع FAW و Zephyr Intelligent System Shanghai Co.، Ltd. ، من الوضع التجريبي السابق ، التأثير واضح:
من ناحية أخرى ، يمكن للنظام إجراء تجارب إطفاء الحريق بنشاط على الوحدات والمونومرات الخارجة عن السيطرة حراريًا ؛
من ناحية أخرى ، نظرًا لأن وسيط إطفاء الحريق المستخدم هو وسيط ذو نسبة حرارة عالية إلى الذوبان ، يمكن خفض درجة الحرارة في حزمة البطارية من خلال وظيفة امتصاص الحرارة هذه ، بحيث يمكن منع الحرارة في حزمة البطارية من التسبب في حريق داخل السيارة.
ألقى لي فاي ، رئيس مجلس إدارة Shanghai Zhefu ، الذي أشاد به FAW ، خطابًا في يوم&مثل ؛ خطة الوقاية والسيطرة للهروب الحراري لبطارية ليثيوم الطاقة&مثل ؛. ، كيفية قمع.
الهروب الحراري والإدارة الحرارية لبطارية الطاقة — صوت من المؤتمر الدولي لسلامة البطارية IBWS
من وجهة نظر Zephyr&، سواء كان ذلك ناتجًا عن كبت الهروب الحراري أو قمع الانتشار الحراري الجامح ، فإن التبريد هو الأكثر أهمية. لذلك ، صرح Li Fei مرارًا وتكرارًا أن التبريد هو الطريقة الملكية.&مثل ؛
استنادًا إلى المزايا التقنية الرائدة الخاصة بها ، شكلت Zephyr برنامجًا فريدًا للإدارة الحرارية الكاملة ثلاثة في واحد:
1. لاستخدام التبريد السائل لحجرة البطارية ، التبريد القسري.
2. بهدف معالجة مشكلة الهروب الحراري ، يتم استخدام نظام الكشف المركب لتحذير الهروب الحراري للبطارية مسبقًا ، ويمكنه الإبلاغ في الوقت المناسب عند فشل البطارية ؛
3. يتم استخدام نظام الكشف أعلاه كآلية لتحريك قمع الهروب الحراري للبطارية. بمجرد أن ينتشر الهروب الحراري للبطارية ، سيتم تنشيط جهاز إخماد حريق بطارية الليثيوم السائل.
تم استخدام هذه المجموعة من التكنولوجيا في العديد من شركات ومستخدمي المركبات التجارية المحلية. في المستقبل ، ستدخل مجال سيارات الركاب وتصبح"؛ وسادة هوائية"؛ البطاريات.
قال Li Fei إنه من منظور تطوير الصحة والسلامة لمركبات الطاقة الجديدة ، يوصى بأن تقوم شركات السيارات بتجميع&مثل ؛ وسائد هوائية للبطارية&مثل ؛ لبطاريات الليثيوم لمركبات الطاقة الجديدة للسماح للمستخدمين بالاختيار والتصويت في السوق. بمجرد وقوع حادث ، يمكن أن يقلل من الخسائر في الأرواح والممتلكات. ، حقًا مرافقة تحقيق مركبات الطاقة الجديدة.
