新能源汽车电池热清静
近期安徽某高速爆发的一起电动汽车的车祸致死事务引发了社会普遍关注,虽然详细缘故原由仍期待相关部分的最终报告,但公众的疑虑和讨论却远未平息,其中涉事车辆碰撞后迅速起火燃烧尤其引发了公众对新能源汽车电池热清静性的担心。
电池性能与清静性的权衡
制造一个清静的电池系统不难,然而现实生涯中电池的选择和设计往往和性能、本钱、清静性等考量相关,而这些考量因素之间是相互牵制的。
例如铅酸电池清静且自制,但它们不具备高容量存储应用所需的能量密度;许多原型电池声称具有优异的清静性和性能,但由于高本钱,到现在为止还不具备商用性;而人们通常希望充电时间短、续航里程高,这就意味着电池的能量密度高。
三元锂电池能量密度比磷酸铁锂电池高,但热失控触发温度更低,且剖析时释放氧气加剧燃烧。因此在选择电池时,需要凭证详细的应用场景和需求来综合思量种种因素,往往是能量密度、清静性能、循环寿命、充放电性能等多个维度上的权衡。
电池热失控
热失控是引发电池燃烧甚至爆炸的主要因素之一,它是一种自一连放热的级联反应历程,一旦启动,险些不可能通过外部手段阻止。在最坏情形下,它会导致电池温度骤升至800°C以上,释放有毒气体,甚至引发爆炸。
引发热失控的因素包括机械外力(如碰撞、挤压、针刺等)、不当充电(如快充或过充)、电池过热(如高镍正极质料的应用导致正极释活性氧与负极反应爆发热量)和内部制造缺陷或质料劣化。
前三种因素对应的测试划分为机械滥用、电滥用和热滥用。
EV+ ARC中的电池热滥用热失控试验
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电池热清静测试与研究
正由于热失控的危害大,以是电池的热清静测试与研究尤为主要。
国际上,UN GTR 20对电动汽车电池提出了严酷的清静要求;中国的GB 38031标准明确划定了电池热扩散试验的详细参数;美国SAE J2464也对电池滥用测试提出了详细流程。这些标准都要求制造商举行周全的热清静测试。
别的,热清静测试还能为刷新电池设计、接纳更先进的电池治理系统,或者研发新的电池手艺提供基础数据。例如《Study on Thermal Runaway Behavior of Li-Ion Batteries Using Different Abuse Methods》[1]使用THT绝热量热仪(EV-ARC)研究了差别滥用要领下锂离子电池的热失控行为。
1、Study on Thermal Runaway Behavior of Li-Ion Batteries Using Different Abuse Methods. Batteries 2022, 8, 201.
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相比于DSC、DTA及TG等古板热剖析测试要领,绝热量热法具有以下优点:
1
检测迅速度高
0.005℃/min~0.02℃/min。
2
测样无邪
差别规格巨细的 ARC 可以兼容电池质料以及种种规格巨细的电池、电芯及模组的测试。
3
实时同步获取大都据
能同步获得温度、压力随时间转变的动态数据曲线,并可通过数据剖析,获得初始剖析温度、放热速率、反应热、活化能和压升速率等多种热特征参数。
4
可配套拓展多功效?
可搭配多功效测试?,实现电池的电滥用测试、机械滥用测试、产气检测剖析及比热容测试等。
EVx ARC 绝热加速量热仪
现在市场上具代表性的绝热量热仪来自英国 THT (Thermal Hazard Technology)公司。它具有以下特点和优势:
1
具有极佳的绝热效果
绝热效果欠好,会导致样品自生热起始温度检测偏高,自生热总量偏低,低估被测试系统的“清静性”,这一点对热清静测试至关主要。THT ARC通过先进的绝热控制手艺,能确保外部热损失险些为零,从而真实还原电池的热失控特征。
2
具有极高的检测迅速度
量热器尺寸越大,控温能力相对越差,这一点对绝热加速量热仪生产厂商是个重大挑战。得益于准确的绝热控制,THT ARC 的大尺寸量热器(EV+/EVx/EVL)仍然具有极高的检测迅速度。
3
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THT ARC 控制单位和量热器脱离,可以实现一套控制系统控制多套量热器,节约本钱的同时,也便于维修和维护。
4
富厚的可选附件
针对差别科研和测试需求,可利便地增配比热容测试、集成循环、气体网络、高速收罗、多点温度场、红外摄像、针刺挤压、腔中腔测试等功效。
5
清静防护设计
THT ARC 接纳增强钢防爆箱,耐受种种锂电失效造成的损伤。别的尚有三重清静防护设计:气压实时监测与自动泄压系统、热联锁装置确保防爆箱在测试历程中不被翻开、智能气体处置惩罚系统可自动扫除有毒气体,为测试职员和装备提供足够的清静包管。
6
行业认可度高
THT ARC 序列产品在全球500多个清静实验室使用,获得国际普遍认可。全球排名前十的电池制造商中有七家使用THT ARC举行要害清静测试,彰显了其在电池热清静测试领域的实力和可靠性。THT ARC 无论在多样化的学术研究照旧严苛的工业应用中均体现卓越。
EVL 绝热加速量热仪
史上最严电池清静令
克日,工信部正式宣布GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池清静要求》,将于2026年7月1日实验,新规将动力电池“不起火、不爆炸”改为了强制性要求,还新增了底部撞击测试和快充循环后清静测试等内容,被称为“史上最严电池清静令”。
业内人士以为,动力电池清静标准正在改写行业游戏规则,新规实验后,将倒逼车企重新设计电池包结构,强化底部防护和热治理系统,甚至开发新电池类型赛道,进一步提升电池清静性能,通过严苛测试包管电池清静,缓解公众对新能源车自燃危害的担心。
科技改变生涯,清静需要所有人的配合起劲!