動力電池安全健康診斷技術
時間:2020-06-18 10:07來源:新能源汽車國家大數據聯盟 作者:綜合報道
點擊:
次
一、研究背景
2019年以來電動汽車自燃起火事故仍然頻發。據不完全統計，截至2019年1-7月，國內外媒體所報道的與動力電池相關的電動汽車安全事故達到40余起；2020年4-5月也是發生了多起電動汽車自燃起火事故。姜久春表示，從電池材料體系來看，相當多的事故車輛配備了三元鋰離子電池。從電池形狀來看，較多的事故來自于方殼電池。另據發現，事故發生時電動汽車處于停置、行駛和充電這三種狀態的比例基本相當。高比能量密度電池在提高車輛續航里程的同時也加劇了電動汽車電池相關的安全事故。
可以說新能源汽車作為國家七大戰略新興產業之一，國家從“十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”規劃中對新能源汽車的相關發展規模均有詳細的政策出臺，尤其是進入“十三五”以來，國家加大推動新能源汽車的發展，并就動力電池的檢測、回收等，亦出臺了相關的政策法規。這些對規范動力電池行業有序發展起到重要作用，不過姜久春強調，整體來看這些政策法規多聚焦行業準入及電池回收，偏向于管頭管尾，但有關動力電池在用過程的法規標準卻較少。
他指出，從動力電池安全事故原因分析來看，造成電池熱失控的原因主要是內外短路發生時釋放出的大量熱量使得電池溫度急劇升高，誘發熱失控鏈式反應。對于漸變發展的內短路，可依據電-熱特征在演變的初、中期進行識別，從而可以避免內短路發展到末期�？偠灾�，動力電池健康狀態診斷至關重要，受溫度場分布不均、電池位置不同等因素共同影響，同一電池組內串聯電池的健康狀態和安全性不同，因此需要對每一個電池的健康狀態進行診斷，以保證電池使用安全。
二、磷酸鐵鋰電池&三元電池健康狀態診斷以及鋰離子電池安全預警策略
首先重點講解了磷酸鐵鋰電池老化機制分析方法，指出鋰離子電池常見的老化機制有： 鋰離子損失、活性材料損失 、正極材料損失、負極材料損失。另外，每一種老化機制在電壓曲線(V-Q)上都有一種特定的變化; 容量增量分析法的基本原理是將鋰離子電池常用的電壓曲線進行微分，來獲得容量增量和端電壓的關系：容量增量分析法最重要的一個優勢就是將電池V-Q曲線上長且平坦的電壓平臺轉變為易辨識的容量增量峰。因此，在容量增量曲線上可以觀察到V-Q曲線的微小變化并有助于對電池老化機理的識別。
其次著重講解了三元電池老化機制分析。其中指出鋰離子電池不同SOC區間循環下衰減機理：電池在20%深度的分區間循環時，LLI是導致電池容量衰退的主導因素；在全區間循環電池的老化過程中LAMPE和LLI都占據了較高的比例；五個分區間循環相比， LAMPE在電池老化中占比在 0-20%SOC區間最大。
關于鋰離子電池安全預警策略，他分析指出，從串聯電池組內各單體電池恒流充電電壓曲線上提取多個反映內部老化機理的特征參數，采用基于電池組一致性的電池單體離群檢測方法可快速篩選問題電池。另外他重點講解了基于特征參數演變軌跡拐點的電池容量跳水識別。
三、總結
從循環壽命比較上來看，磷酸鐵鋰電池循環壽命長，未出現容量加速衰退拐點； 三元電池循環壽命相對較短，出現了容量加速衰退的拐點。由電池老化帶來的電池故障主要有：電池老化不一致，個別電池出現安全風險； 電池出現容量加速衰退拐點。對應的電池安全預警策略則包括基于離群點檢測的安全預警方法（橫向對比）以及基于特征參數演變軌跡拐點的電池容量跳水識別（縱向對比）。
從循環壽命比較上來看，磷酸鐵鋰電池循環壽命長，未出現容量加速衰退拐點； 三元電池循環壽命相對較短，出現了容量加速衰退的拐點。由電池老化帶來的電池故障主要有：電池老化不一致，個別電池出現安全風險； 電池出現容量加速衰退拐點。對應的電池安全預警策略則包括基于離群點檢測的安全預警方法（橫向對比）以及基于特征參數演變軌跡拐點的電池容量跳水識別（縱向對比）。
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.astra-soft.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.astra-soft.com
猜你喜歡
-
美國ION公司固態電池新突破：超125次循環，容量衰減低于5%
2024-03-11 22:56 -
電池圈里，沒有共同富裕
2023-05-17 09:20 -
鋰離子電池隔膜的主要性能參數有哪些？
2023-01-24 18:18 -
技術層面的鋰電好產品是否一定能幫公司業績兌現？
2023-01-24 18:16 -
鋰電產業如何利用視覺檢測系統降本增效？
2023-01-24 18:11 -
電動車市場開啟降價潮， 問界與小鵬之后零跑跟風！
2023-01-24 18:10 -
震裕科技擬3億元投建鋰電池鋁殼生產項目
2023-01-10 15:53 -
簡述寧德時代的電池技術斷代
2022-09-06 09:32 -
鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鋰電池優缺點對比
2022-06-21 08:42 -
為廢舊電池開疆拓土！廢舊NCM與雙功能催化劑實現夢幻聯動！
2022-05-19 11:46
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
美國ION公司固態電池新突破：超125次循環，容量衰減低于5%
2024-03-11 22:56 -
電池圈里，沒有共同富裕
2023-05-17 09:20 -
鋰離子電池隔膜的主要性能參數有哪些？
2023-01-24 18:18 -
技術層面的鋰電好產品是否一定能幫公司業績兌現？
2023-01-24 18:16 -
鋰電產業如何利用視覺檢測系統降本增效？
2023-01-24 18:11 -
電動車市場開啟降價潮， 問界與小鵬之后零跑跟風！
2023-01-24 18:10 -
震裕科技擬3億元投建鋰電池鋁殼生產項目
2023-01-10 15:53 -
簡述寧德時代的電池技術斷代
2022-09-06 09:32
本月熱點
-
2024鋰電池行研報告
2024-05-24 18:59 -
小米入局電池制造，與寧德時代成立合資公司！
2024-05-20 19:05 -
多個鋰電項目終止，重磅文件引導企業單純擴大產能！
2024-05-15 19:12 -
攜手多地政府，這家企業5月三大電池項目開工/簽約!
2024-05-21 18:46 -
重磅！新能源突傳三大利好！固態電池賽道即將爆發
2024-05-28 18:18 -
投資超25億元！這家鋰電企業擬在美國建設電池化學品項目
2024-05-22 19:20 -
又一10GWh項目開工，固態電池距離產業化還要多久？
2024-05-11 19:17 -
寧德時代、比亞迪、中創新航共同供貨蔚來“樂道”？
2024-05-09 18:48
微信公眾號