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电池系统起火原因分析

导读: 我最近也在整理电池系统由内而外起火的原因分析,这里主要是考虑一层层原因往前去推,然后考虑将以前和未来的事故都放进去进行匹配,再根据各个车型的实际设计推测未来出事故的PPM。

  OFweek电子工程网讯 我最近也在整理电池系统由内而外起火的原因分析,这里主要是考虑一层层原因往前去推,然后考虑将以前和未来的事故都放进去进行匹配,再根据各个车型的实际设计推测未来出事故的PPM。 下文把所有厂家的名字都去掉了,探讨这个话题并不针对任何企业,不做评判。

  这是从假定单个出问题=》扩展到全局的实验维度

  车起火是电池还是电池之外?

  我们说明下,因为整个分析,只是为了匹配电池系统着火这个极端事件产生的,我们就区隔出由机械滥用的内容,电池系统的设计基础是着眼于放在一个车辆比较安全的位置,防止在车辆使用过程中出现问题,整个机械设计这块固然是目前大量做针刺、挤压等实验安全性的内容,但实际上由机械滥用引起的问题反而成为大家容易解决的问题。

  以Tesla为例:

  T3:在美国田纳西州士麦那起火燃烧,这辆电动车冲向掉落路面的拖车挂钩,底盘碰撞后发生火灾。

  T2:驾驶者在转弯时撞上、并穿过了了一座水泥墙,最终撞在一棵树上停了下来,起火。

  T1:在西雅图车主称撞上了路中的金属残片,因此他离开了高速公路。车子失效后,他又闻到了燃烧的味道,车辆此时着火燃烧。

  这种机械上的设计也显得简单,在结构外围和底盖考虑更多的防护,即可取得立竿见影的效果:the struck objects penetrated the aluminum pan at the forward area of the battery, damaging the lithium ion cells of the HVB

  备注:我们把本年发生的事情,把厂家去掉,可以再思考下,车起火是电池还是电池之外?

  很大一部分是电池之外的负载

  线缆过热=》外围部分被点燃的事更多些

  车起火是电池还是电池之外?

  这里我们可以分基本的三层,着火的本质原因

  1)电池内的未按照设计意图的热能释放+内外燃烧物

  2)电池内的可燃气体释放+燃点

  3)电池内的可燃液体释放+燃点:此处主要包括电解液泄漏和冷却液泄漏两部分。

  我们可以对电池系统的热能释放来考虑下:

  1.1 电池包或电池单体过充

  过充一般而言确实是热能释放比较普遍的原因,电池包级热失控事件,可以往下细分为多电池(模组、单体过充)=》电池过充和电解液蒸发=》热事件

  SOC计算错误引起的过充

  高SOC状态下,未按照保护而进行的能量回收引起的

  充电控制程序卡住引起的过充

  1.2 短路过流的人热能释放

  电池包/ 高压电路故障导致短路=》热量

  这里主要是由电池包内部短路和外部短路,引起导体&连接器过热、单体过热引发随后的热事件。进一步细分也可以分解成模组的短路引发的部件过热。

  模组一级的短路

  电池组内一级短路

  外围腐蚀性/导电液体进入引起的短路

  1.3 高连接阻抗的发热

  电池包/ 高压电路的故障,导致充放电回路中出现高阻值的位置,电流在这一高阻点的温度上升,可能导致了相邻材料的着火和后续的热量传播

  干路连接点接触不良、腐蚀引起发热

  电池的内阻提升和内部出现过热

  1.4 单体排气产生可燃性气体,随后的热源(电弧,单体热失控)导致电池系统的多余热能

  备注:在这个里头,单体单点故障热失控界定实验,可以考虑单个单体扩展到整体方面的,在既定的条件下,将实现每个电池包备案交底,有些参考作用,但实验的条件与故障的发生不大可能完全吻合

  车起火是电池还是电池之外?

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责任编辑:Trista
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