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電池安全如何保證 安裝預警傳感器可行嗎

在汽車全面電動化的當下,除了續航焦慮,消費者最關心的點還有電池安全。我們已經聽過太多電動車自燃的消息,那麼有沒有辦法控制自燃的發生或者說提前預警呢。

目前主流的動力電池分為三元锂電池和磷酸鐵锂電池,前者自20世紀70年代問世以來,得到了迅猛的發展,因其比能量大、輸出電壓高、循環壽命長等優點,已被廣泛應用于數位、家電等多個方面。近10年來锂離子電池在電動汽車和電化學儲能上得以快速發展。但是相比于磷酸鐵锂電池,三元锂本身存在着不能忽視的安全隐患。

電池安全如何保證 安裝預警傳感器可行嗎

随着锂離子電池能量密度等名額的提高,锂離子電池的安全性問題也越發尖銳。電池安全性問題在近些年受到廣泛關注,提高锂離子電池的安全性能也成為了電池研發的重要方向。目前,锂離子電池安全性能的提升,一方面集中在電池單體制作工藝的提升,通過添加電解質添加劑、改善正負極材料結構、改善隔膜制備工藝等進而提升安全性;另一方面,考慮到電池熱失控過程中伴随着電壓、内阻、溫度等多種參數的變化,并伴随有特征氣體的生成,将此類參數作為故障識别參數,引入電池熱失控預警機制,也是目前提升電池安全性的一個重要手段。

最近就有消息稱,Metis Engineering釋出了其生産電池安全傳感器的測試版,其性能優于電池管理系統(BMS),旨在監控電池的健康狀況。該傳感器不僅可提供熱失控的早期檢測,為車輛疏散提供更多時間,來自傳感器的資料也可以提供電池健康狀态和電池組内部狀況的真實畫面。

該傳感器旨在擷取一系列環境參數,包括揮發性有機化合物(VOC)、壓力變化、濕度、露點,并且還有一個可選的加速度計來記錄沖擊載荷。該資料可用于與其他輸入(例如電池溫度)進行交叉檢查,以檢查電池排氣。該傳感器還可通過可配置的CAN接口将資料中繼到控制單元,例如車輛的ECU,以提醒駕駛員電池已經發生排氣。不僅如此,該傳感器還可以觸發切斷電池組電路的過程,使其有機會冷卻以防止熱失控。

電池安全如何保證 安裝預警傳感器可行嗎

電池組在充放電時會變熱。為了防止過熱,大多數包裝都以某種方式冷卻。如果電池被冷卻到環境溫度以下,它們可能會降至露點以下(空氣不能攜帶水分并冷凝到較冷表面的溫度),這可能導緻短路和熱量管理問題。Metis電池安全傳感器将監測電池組中的露點,并在電池端子上出現冷凝水之前觸發警告。

綜合來看,目前的預警系統多是通過監測溫度、煙氣參數并結合電壓、電流、内阻等參數對熱失控的出現進行預警,以多個參數進行預警可以有效地提升預警系統的可靠性,降低其誤報率。未來除了預警,最好的辦法還是從材質和設計上盡可能規避風險。

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