1、对单电芯热失控的基本观点 首先,假定电芯不发生热失控是不切实际的,当你生产的电芯达到百万、千万、亿级别的时候,要控制生产过程中的一致性是非常困难的,这其中有不同的失效方式都可以在后期导致电芯发生热失控。 尽管在研究和设计方面,有不少宣称说可以通过某种手段让电芯永不发生热失控,但在实际的工程实践中,从没有发现还无法引发热失控的电芯,只要达到它所需要的条件,电芯总是会发生热失控。所以,电芯没有绝对的本征安全,电芯热失控也一直被视为电动汽车不安全的一个主要因素。 但在工程上,我们可以设计很多有效的方法来为电芯的热失控提供多层的防护,把这种热失控的危害降低,并不断地去优化热失控的防护。 2、热触发的方式 电芯热失控的触发有多种方式,包括穿刺、加热和过充等,由于在实际使用过程中,很难预测导致热失控的失效到底是什么类型,选用何种的触发方式才最接近现实情况,所以,最好可以理解对于每一种热失控蔓延风险,它最有效或最恶劣的触发方式是什么。换句话说,即哪个触发方式最有可能使电芯处于“thermal propagation risks”中。 3、温度的影响 正常来说,电芯有其运行的温度区间,但这往往不是热失控的温度分布范围。行业内流行的观点是满充时电芯的温度是相对高的一种情况,更容易触发热失控。有些电芯失效,也并不会立刻热失控,而是先缓慢地向外释放热量,从而对周边的电芯形成一种加热状态。因此,在热失控的电芯四周,会形成“热浸泡”现象。 只在低温条件下进行热失控测试,不足以覆盖热失控蔓延带来的危害情形,还要在高温下进行测试,这样会提高覆盖面。 4、不同的电池包位置 电池包内不同的电芯位置,其造成热失控蔓延的情况是不同的。这其中要考虑的因素包括电池包的几何形态,泄放路径,不同的电压,冷却系统的布置等等。因此,很难了解哪个位置发生热失控是最坏的情况,对于“热浸泡”来说,可能倒数第二排电芯发生热失控造成的热失控蔓延风险最大,因为最后一排电芯无法向其他电芯散热。 5、测试的次数 这其实涉及到了统计学问题,即如果你想要求自己的产品有热失控发生率上有更高的置信区间,就要增加热失控的次数。增加至多少次,特斯拉并没有给出一个实际的案例值,只给出了一个参考例子。 6、六个准则和建议 (1)谨慎选择电芯热失控的触发方式,以便能更好的覆盖不同的电芯失效情形; (2)要在高温下做一些测试; (3)测试数量要有一定的保证,以便覆盖电芯热失控的不同情况和多变性; (4)在电池包不同的位置进行测试,以便覆盖不同位置电芯对热失控不同的反应程度; (5)在完整的全产品级别进行测试,以便能排除非完整产品简化造成的失真; (6)要能一直把无热危害作为设计的需求,即使电池包的方案没有检测或液冷设计。 加入知识星球知化汽车的百宝箱 可以下载公众号参考资料。
|
|