電池包開發過程中,面臨準确擷取電池可靠溫度的難題。電芯在恒溫箱中不同溫度、SOC下測量時,電芯溫度是比較均勻的。但電芯一旦經過生産環節放到電池包裡,溫度均勻性又會被重新打破。舉個例子大家就明白了,有些電池包底面水冷,夏季上熱下冷,冬季剛啟動的時候又面臨下熱上冷的情況。這種溫度的驟變對電池壓力極大,但這還沒完,目前動力電池最可怕的一點就是“黑盒屬性”就是你根本不了解它,什麼時候熱失控幾乎做不到提前預警。
目前溫度傳感技術多數是NTC,【Negative Temperature Coefficient負溫度系數,它的電阻值随溫度升高而降低】這種傳感器測得的電池上表面的溫度與内部溫度有差異,上下面會存在明顯溫差。NTC測量外殼的溫度是否能夠代表電芯内部真實溫度?能否把電芯或者更多溫度資料(至少電芯上中下三次元),用權重平均或某種方式獲得電芯更準确的溫度?現在NTC往往安裝在殼體表面,存在傳熱熱阻,會影響測量精度和溫度響應的快慢,那麼現在需求就來了,整個新能源行業,是非常希望有一個更精确的溫度測量方案的,快準穩地獲得電芯的溫度,給到BMS或者整車動力域控制器。
說白了就是現在電池安全的核心觀念就是要有一個電池測量管理的神經系統,需要對電池有全方位的多元度的線上評價。不然又會将電池變成一個黑盒去思考,近期纖傳科技的Schade教授在報告案例中,介紹了一個将fsFBG傳感器植入到陽極活性材料,去用應變信号表示電極膨脹的案例,這個給我啟發極大。因為相比動力電池的溫度信号,由fsFBG測量的動力電池應變信号能更早檢測到熱失控的發生,或許真的可以将電池熱失控的有效預警變成真命題。
fsFBG簡單來說,一種溫度穩定度極高的布拉格光栅,由這種傳感器形成的傳感器陣列被有效植入到電池系統中對電池安全提供提前預警,能提供極為細緻的傳感器顆粒度的名額,現如今電池幾乎隻有電流和電壓兩種測量方法(之前跟大家分享過安時積分和開路電壓)是以加入這種實測溫度、應力應變的傳感器可以更有效地對電池局部熱失控、産氣量等等做相當長時間的提前預警,相當于這類傳感器加上之後就是一個有神經的智能電池,可以在各個工況場景下進行線上檢測,這個傳感系統在電池上的應用,我把它定義為人類對新能源電池的最後一步管理。#汽車科普貼##懂車老王##新能源汽車#