1、對單電芯熱失控的基本觀點(diǎn) 首先,假定電芯不發(fā)生熱失控是不切實(shí)際的,當(dāng)你生產(chǎn)的電芯達(dá)到百萬、千萬、億級別的時候,要控制生產(chǎn)過程中的一致性是非常困難的,這其中有不同的失效方式都可以在后期導(dǎo)致電芯發(fā)生熱失控。 盡管在研究和設(shè)計(jì)方面,有不少宣稱說可以通過某種手段讓電芯永不發(fā)生熱失控,但在實(shí)際的工程實(shí)踐中,從沒有發(fā)現(xiàn)還無法引發(fā)熱失控的電芯,只要達(dá)到它所需要的條件,電芯總是會發(fā)生熱失控。所以,電芯沒有絕對的本征安全,電芯熱失控也一直被視為電動汽車不安全的一個主要因素。 但在工程上,我們可以設(shè)計(jì)很多有效的方法來為電芯的熱失控提供多層的防護(hù),把這種熱失控的危害降低,并不斷地去優(yōu)化熱失控的防護(hù)。 2、熱觸發(fā)的方式 電芯熱失控的觸發(fā)有多種方式,包括穿刺、加熱和過充等,由于在實(shí)際使用過程中,很難預(yù)測導(dǎo)致熱失控的失效到底是什么類型,選用何種的觸發(fā)方式才最接近現(xiàn)實(shí)情況,所以,最好可以理解對于每一種熱失控蔓延風(fēng)險(xiǎn),它最有效或最惡劣的觸發(fā)方式是什么。換句話說,即哪個觸發(fā)方式最有可能使電芯處于“thermal propagation risks”中。 3、溫度的影響 正常來說,電芯有其運(yùn)行的溫度區(qū)間,但這往往不是熱失控的溫度分布范圍。行業(yè)內(nèi)流行的觀點(diǎn)是滿充時電芯的溫度是相對高的一種情況,更容易觸發(fā)熱失控。有些電芯失效,也并不會立刻熱失控,而是先緩慢地向外釋放熱量,從而對周邊的電芯形成一種加熱狀態(tài)。因此,在熱失控的電芯四周,會形成“熱浸泡”現(xiàn)象。 只在低溫條件下進(jìn)行熱失控測試,不足以覆蓋熱失控蔓延帶來的危害情形,還要在高溫下進(jìn)行測試,這樣會提高覆蓋面。 4、不同的電池包位置 電池包內(nèi)不同的電芯位置,其造成熱失控蔓延的情況是不同的。這其中要考慮的因素包括電池包的幾何形態(tài),泄放路徑,不同的電壓,冷卻系統(tǒng)的布置等等。因此,很難了解哪個位置發(fā)生熱失控是最壞的情況,對于“熱浸泡”來說,可能倒數(shù)第二排電芯發(fā)生熱失控造成的熱失控蔓延風(fēng)險(xiǎn)最大,因?yàn)樽詈笠慌烹娦緹o法向其他電芯散熱。 5、測試的次數(shù) 這其實(shí)涉及到了統(tǒng)計(jì)學(xué)問題,即如果你想要求自己的產(chǎn)品有熱失控發(fā)生率上有更高的置信區(qū)間,就要增加熱失控的次數(shù)。增加至多少次,特斯拉并沒有給出一個實(shí)際的案例值,只給出了一個參考例子。 6、六個準(zhǔn)則和建議 (1)謹(jǐn)慎選擇電芯熱失控的觸發(fā)方式,以便能更好的覆蓋不同的電芯失效情形; (2)要在高溫下做一些測試; (3)測試數(shù)量要有一定的保證,以便覆蓋電芯熱失控的不同情況和多變性; (4)在電池包不同的位置進(jìn)行測試,以便覆蓋不同位置電芯對熱失控不同的反應(yīng)程度; (5)在完整的全產(chǎn)品級別進(jìn)行測試,以便能排除非完整產(chǎn)品簡化造成的失真; (6)要能一直把無熱危害作為設(shè)計(jì)的需求,即使電池包的方案沒有檢測或液冷設(shè)計(jì)。 加入知識星球知化汽車的百寶箱 可以下載公眾號參考資料。
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