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及安盾:脉冲式气溶胶可提高电动汽车锂离子电池的安全性

发布时间:2022-03-17 浏览:238
要闻 


据悉,及安盾消防依托宜昌市热气溶胶灭火装置工程技术研究中心正在开展锂电池热失控技术研究,以提高电动汽车锂离子电池的安全性。


锂离子电池发生问题,其实是一个概率的问题。比如某进口电动车所用的某进口电池号称事故概率仅为一千万分之一,但一辆车上要装8000支这种电池,相当于一千万支电池能够装1250辆电动汽车。也就是理论上1250辆电动汽车中,就有一辆车里的某支电池有可能会发生事故。若这个事故属于电池燃烧或者爆炸级别的事故,就有可能引发其周围的电池发生链式反应,进而造成电动汽车燃烧的大事故。

根据近年来电动汽车事故场景统计,大部分事故都是由于“自燃”,包括静置时(电池无充放电)、行驶时(电池放电)和充电时。少部分是有外部热源、碰撞和控制电路失效时发生的事故。


“自燃”属于自发性热失控,后者统称为各种滥用条件下(热滥用、机械滥用、电滥用)的热失控。尽管两类情景下热失控最终带来的升温、燃烧等机制相似,对其展开研究的难易程度却有很大的差别。目前,滥用条件下的热失控由于激发条件可控,近年来研究取得很大进展,基本能够定量描述各种滥用条件激发热失控的机制及随后的危害情况。但自发式热失控,由于其诱因复杂不好预测,热失控后的电池又被完全破坏很难复原热失控前的微观状况,成为研究难点。


及安盾消防总工程师张俊峰称,尽管目前锂离子电池还存在一些安全问题,但未来汽车行业很大程度上取决于这种电池。其中,问题之一是该电池的热稳定性。


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以磷酸铁锂电池为例,经过研究表明,电池在使用过程中,因内外部因素引发的电池热失控,单个电芯会从初期的热失控迅速引发周边电芯热失控,此过程中电池会持续喷发可燃性气体,在整个热失控中可燃性气体持续喷发充盈在整个电池箱内部,如遇外部火源、火星急易发生燃烧引发火灾甚至爆炸。


针对此特性,如何扑灭初期火灾且能真正抑制可燃性气体的方式才是最有效的。相较于传统的七氟丙烷管网式,对单个电池箱的喷发强度低,探测方式原始,脉冲式气溶胶有着得天独厚的优势。因脉冲式气溶胶灭火装置体积小,安装方式简单,探测方式高效的特性,可安装在电池箱内部,在单个电池箱因热失控所引发的高温启动装置,持续喷发的惰性气体能扑灭初期火灾的同时,也起到一定的抑制作用,使电池喷发的可燃气体浓度保持在一个安全范围,防止浓度过高遇外部火源导致电池箱发生爆炸。


通过上述研究项目,及安盾消防研发团队致力于为锂离子电池行业做出贡献。张俊峰表示:“全球都在面临二氧化排放的问题,所以未来一定是电气化的。通过整合混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池、电子燃料、H2,我们才有可能实现2050年减排目标。在这种特定情况下,我们必须保证锂离子电池的最大安全性。”


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