了解热失控 - 以及设计更安全电池的解决方案

发布者 凯西骨瓣|11/2/21上午9:30

根据经典电视节目,杰克斯,我们只有四十年的驾驶飞行车。虽然这可能是科学小说,但电子车辆的时代(EV)更为现实。全球EV市场从2019年到2020年增加了43% - 并在该过程中达到了1000万库存里程碑。考虑到这种增长发生在Covid-19大流行期间,可以安全地说,在电动车辆时现在是现在的。

增长和主流消费者采用EVS的一个关键驱动因素是电池技术的进步。今天的电池(因此车辆)提供更高的容量,扩展驾驶范围,改善电机性能,更快充电。然而,对高功率电池的一个缺点可以提供设计挑战 - 甚至潜在的安全危险 - 是热失控。

什么是热失控?

热失控(或TR,短)是可以影响可充电能量存储系统的现象,包括锂离子(锂离子)电池和阀调节的酸(VRLA)电池。当温度在电池单元中的一个内部迅速上升时,会发生危险条件。与较低的内部电阻与充电电流的多余热量相结合,使得能够进一步迅速上升并影响其他细胞。此模式将重复,直到电池被移除或失败 - 因此热失控的“失控”。

有几个因素可以影响热失控,包括:

  • 高环境温度
  • 电池的年龄
  • 过度浮动充电电压
  • 过度收费

热失控的风险

一旦热失控流程开始,条件就不太可能自己停止。如果温度升高并且没有有效地散布,则不可避免的结果将是电池过热。热量会对电池及其隔室造成显着损坏。在某些情况下,电池可能会泄漏有毒化学物质或气体。

除电池损坏外,热失控会对产品的用户和周边环境构成严重风险,包括突然的系统故障和危险事件,如火灾或爆炸。虽然传统的燃烧车也可以体验这些危险情况,但具有EVS的火灾可能会更加极端。作为一种较新的技术,EVS的问题也倾向于吸引更多的媒体关注并损害公司的声誉。

寻址和防止热失控

基于与热失控相关的危险和成本,毫不奇怪预防是EV制造商和监管机构的首要任务。最小化Tr的可能性的一种方法具有预防性维护,包括调节充电电压,确保在电池周围的适当环境空气温度,并在可能发生故障之前更换旧电池。

这种维护方法有两个主要的缺点。首先,它需要经验丰富的技术人员,拥有适当的培训和设备,可以使用这些先进的电池。其次,它不解决现实世界的需求,例如实现更快的收费来加速EVS的采用。

值得庆幸的是,有有效的热管理解决方案可以融入电池系统的设计中。热界面材料可以插入两个部件之间以增强热耦合。这些材料适用于延迟热失控的发作,并提供高耐温性,薄型和轻质的形状因子等特性,以及灵活性。

例如,有用于在EV电池内的热失控和火灾传播保护的导电带和焊盘专门设计。这些材料旨在保持最佳条件和慢速失控。此外,它们已经通过高温火焰和暴露于通常存在于EV电池的热跑道中的金属颗粒。

除了热管理外,还可以旨在提高电池的安全性和可靠性,包括:

  • EMI屏蔽
  • 反传播
  • 密封和垫圈
  • 空间和压缩垫
  • 介电障碍和绝缘子

定制材料转换热失控预防

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话题:电子材料自定义转换

写道凯西骨瓣

凯西是Tapecon Inc.的营销协调员hth体育官方下载

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