【电动汽车百人会】中科大教授孙金华:锂电池火灾安全(2)
时间:2019-06-02 22:22 来源:网络整理 作者:bosi 点击:次
同时我们也针对一个模组、一个PACK里面有好多电池,某一个电池失控的时候对周围电池是怎么传播的,通过一个实验包括测量热释放速率等等手段,表征了火灾热释放模型整个过程。有两个电池的、三个电池的、四个电池的包括九个电池的、十六个电池的都做了,最后建立了电池模组内部传播的一个火焰模型。 第四部分,我们搞清楚了电池的火灾特性以后怎么样提高电池的安全性。有本质安全、有过程安全,还有最后的消防安全。 本质安全,还是通过前面机理的研究,我们发现里面的电解液与负极的反应跟正极的反应放出热量是最多的,是一个热失控主控的反应,我们首先提出了微型灭火器,就是在电解液当中引入了微型灭火器的概念,形成了阻燃电解液,基本上是烧不着的,而且它的电循环性能跟传统的电解液不比那个差,做的电池用针刺的时候都不会着火。 本质安全,我们对于电池的安全来讲可能是作为第一道防线。下面完完全全让电池不着火是不可能的,电池可能还会有一定着火的概率,这个时候我们对电池着火进行预测预警。预测预警我们是怎么做的呢?对于不同类型的、不同大小的、不同荷电状态的锂离子电池,我人为的使它热失控,这个失控包括过充、外短路、内短路、环境加热等等,我来测量电池的比如外表面的温度,电池的断电压、电池的内阻等等这样的参数,再结合电池的结构以及传热模型,我们找出能够来表征这个电池热失控的一个预警参数,这个预警参数有的是多参数的。 这个就是我们做的一些实验,比如这个是18650的,给它均匀升温时候的热失控,右边是42安时的软包电池过充的一个热失控实验,从而找出它发生失控的临界参数。 最后发展一个预警的方法,比如说我们对南方电网的储能电站,钛酸锂电池的,通过我们对它所用电池的热失控参数的实验,提取了判别参数,我们给出了三级报警和控温的策略。同时我们还对电池着了火以后怎么去灭火进行了系统的研究,这里面我们研究了不同的灭火介质,包括水、丙烷、二氧化碳、氮气等等,这些都去进行过尝试,尝试下来,对于我们锂离子电池灭火来讲,不仅仅要灭掉它的明火,而且要对锂离子电池降温。 同时我们还发展了一个新的,基于火探管,能探测到火灾,探测到火灾以后能在火灾点的地方破裂,能够点对点的灭火。 同时我们也对大型的锂电池进行了灭火实验,从大型锂电池灭火实验来看,我们灭火器喷洒能够把这个火灭掉,但是火灭掉以后这个温度又会升高,升高到四五百度,还有复燃的情况,针对这样的情况我们怎么做呢?我们设计了具有二次或者多次灭火功能的消防系统,即使我扑灭了这个火,过一段时间复燃了,我还能继续把它灭火。 我们也取得了一些理论和技术的成果,而且也在很多的产业或者是工业,比如说像南方电网、国网他们的一些储能电站,包括华为手机的预测预警,包括我们的安全电解液在国轩也都成功的应用。 最后我想做一个介绍,今年7月份在合肥我们要召开第一届锂离子电池火灾安全的国际研讨会,我们跟美国NFPA的一个期刊合办,好的文章我们会在那个上面出版,这也是SCI一个核心库的刊物。 我的汇报就到这里。谢谢各位专家。 敬请关注盖世汽车“2019电动汽车百人会”专题实录 (责任编辑:admin) |