リチウムイオン電池の危険性の原因?
導入
安全性と信頼性 リチウムイオン バッテリーは常に最も重要です について の問題 緑 エネルギー産業. リチウム電池を搭載した製品を使用する際の安全性の問題を心配する人が増えているため、, 今こそ私たちは科学的な定義を知る必要があります リチウムイオン電池の安全性 そしてその仕組みは リチウムイオン電池は危険.
リチウムイオン電池の安全性の定義は何ですか?
私たちの頭に浮かぶ「安全」という言葉, いつもの 参照します リチウム電池の使用時に安全上の問題が発生する可能性について, のような 自然発火, 突然 停電, 漏れ, 等々.
しかし, 技術的な観点から, それはそれを指します 乱用した場合のバッテリーの故障反応の深刻度, どれの に従っている 全国 標準 “GBT31485-2015 電気自動車の電源バッテリーの安全性要件と実験方法” 実装. T彼の状態s 虐待の原因は過剰放出である, 過充電, 外部短絡, 押し出し, 等., その間、f異常反応には電池の液漏れも含まれます, 点火, そして爆発.
確かに, がある ある相関関係 tの間彼二人 上記の定義, しかし 彼らです ない その通り 同じ. それは専門的であり、一般の素人の理解の範囲を超えています。 難しい 違いを区別する. したがって, s一部の段落は教科書または学術レポートから抜粋されています, 石畳みました, そして出版された ソーシャルメディアユーザーによる, 一般消費者だけでなく、業界の多くの内部関係者にさえ重大な誤解を与えている.
技術的には, という概念を分けることができます “安全性” 2つの定義に分ける: “信頼性” そして “失敗の深刻さ 反応“. “信頼性” 通常の使用によるリスクを指します; “失敗 モード 重大度” 国家標準検査に基づく反応の重症度です。.
車載用リチウムイオン電池システムとセルの構成
(1) 自動車 リチウム バッテリー システムは、自動車用バッテリー パックと呼ばれることがよくあります。, 通常はバッテリーで構成されています (または単一セルの小さなグループで構成されるモジュール), ある BMS (電源管理システム), 構造コンポーネント (バッテリーケース, ワイヤー, コネクタ, 等) そして熱管理システム.
(2) セルとはバッテリーのモノマーを指します, 通常は 3.2V または 3.6V の単一リチウムです。–イオン電池. 反応の成分ですs のように 漏れ, 点火, そして爆発. あ 単一リチウム–イオン電池は正極板で構成されています, マイナスプレート, ダイヤフラム, 電解質, および構造部品.
(3) BMSは温度を監視するコンポーネントです, 電圧, そして ステータス私たち 細胞相互作用のs 車のコントローラーを使って, さらに充電と放電の動作を制御します.
(4) の 熱管理システムは、バッテリーを加熱または冷却してコアを適切な温度に保つコンポーネントです. 構造部分は、上記のコンポーネントのキャリアまたはインターフェースです。, サポートに使用されていた, インストール, 内部コンポーネントを保護します 充電および放電インターフェースを提供します.
セルの故障反応: "熱暴走"
リチウムイオン電池用, 3つあります 要因 その原因 失敗 反応: 内部短絡, 過電圧, そして 高温. これら 3 つの要因により、温度は一定のレベルに達します。, 一連の内部化学反応を引き起こす, さらなる熱, そして ガス, 火災の原因となる そして 爆発.
関連する実験によると, 一般的に, 120℃以下が安全温度です 範囲. 60-120℃は安全な温度範囲ですが、 できる 劣化させる リチウムイオン 電池 そして環境だけが終わった 120 ℃ 爆発物が発生したり、 爆発 発生する.
これ全部 に帰着します の 温度, したがって 細胞の故障反応はと呼ばれます “熱暴走”.
上記3要素に加えて, 他の要因がリチウムイオン電池の発火や爆発につながることはありません, または 別の言葉で, 他の要因の 虐待は3人の変形です.
避ける方法 "熱暴走"
ここで本当の質問が来ます, 熱暴走をどうやって回避するか?
まず最初に, 私たちはそれが実現する可能性は低いことを理解する必要があります ～に暴力的な反応を誘発する リチウムイオン電池 外部条件を通じて 例えば. プレス押出, つまむ, または過充電. 一般的に, 重大な事件がない限り, バッテリーパックの自然発火の根本原因は機械加工プロセスにあります コントロール. したがって, 防ぐために tセルの内部短絡とそれによって引き起こされるインターロックの問題 は 置く あらゆる電池企業の生産管理における最優先事項.
結論
(1) の “信頼性” 電池システムの品質は主にセル/パック加工工程における金属異物の管理レベルと部品の信頼性に関係します。.
(2) の 「セルの故障反応の重症度」 主にセルの設計状態に関係します, 容量も含めて/エネルギー密度, 正極材料の選択, そして ダイヤフラム.
(3) 工場に自動機器を導入する傾向により、生産ラインをより適切に制御できない可能性がある. 一方では, 問題を時間内に検出できない, 一方で, 複雑なシステムを備えた自動車機器ではエラーが発生する可能性が高くなります, 熱暴走の可能性が高まります.
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